一种样品拉伸装置的制作方法

1.本发明属于中子小角散射技术，具体涉及一种样品拉伸装置。


背景技术：

2.用于给中子小角散射装置提供样品溶胀或浸润环境下定量拉伸的原位中子散射测量，可用于测量高分子材料、在不同拉伸状态下工程应变位置材料内部纳米至微米尺度的如空隙、位错、裂纹、结晶等微结构信息，对材料选择、加工工艺、损伤老化等方面的研究起到指导性作用。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种样品拉伸装置，可实现溶液条件下，拉伸样品工程应变位置的中子散射实验测量。
4.本发明具体采用如下方案：
5.一种样品拉伸装置，其特征在于，所述样品拉伸装置包括双端反向螺纹拉伸杆、样品固定压块、两块样品拉伸块、溶液盛具；其连接关系是：通过双端反向螺纹拉伸杆的两端的反向螺纹实现两块样品拉伸块之间的连接，所述的样品拉伸块通过螺纹与双端反向螺纹拉伸杆连接，所述的样品固定压块通过样品固定螺丝与样品拉伸块固定连接，所述的样品固定压块、样品拉伸块与双端反向螺纹拉伸杆固定后共同置于溶液盛具。所述的溶液盛具提供样品溶液环境，实现拉伸装置溶液环境的全包覆。通过两根双端反向螺纹拉伸杆的转动实现一组样品拉伸块同步的反向运动，由此实现样品的定量拉伸。
6.进一步，所述的样品固定压块、样品拉伸块采用台阶设计，通过螺丝机械固定的方式施加压力，压紧样品两端，确保样品两端固定牢固可靠。
7.进一步，所述双端反向螺纹拉伸杆为两根。
8.进一步，所述的样品拉伸块设计有凹陷的样品固定槽，所述样品固定槽与样品固定压块匹配。
9.进一步，为确保中子散射实验测量精度不产生影响，所述的溶液盛具由无杂散背底且中子透过率高的材料制备而得。
10.进一步，所述的溶液盛具由钛锆合金、石英、蓝宝石中任一种材料制备而得。
11.本发明样品拉伸装置用于橡胶类样品在溶液环境内实现外加拉伸应变，由此可测量样品随拉伸长度变化所带来的工程应变信息。所述装置采用无杂散背底且中子透过率高的材料做成的溶液盛具，实现样品溶液全浸没的状态，且对实验测量精度不产生影响；双端反向螺纹设计的拉伸杆配合两端拉伸块，实现对样品的定量拉伸；溶液盛具与拉伸杆的长度匹配实现了样品测量位置始终处于工程应变位置的物理需求。本发明配合中子散射谱仪使用，用于测量样品在不同拉伸长度下工程应变信息。
12.本发明的有益效果在于：本发明是一种用于中子散射谱仪的溶液条件下的样品拉伸装置，具有结构简单、性能可靠的特点。装置采用双端反向螺纹拉伸杆，通过转动拉伸杆
带动两块拉伸块反向运动实现样品的定量拉伸，结合中子散射谱仪实现不同拉伸长度下工程应变位置样品信息的测量。本发明适用于中子小角散射谱仪，能够满足高分子材料、橡胶材料、水凝胶、高分子合金、纳米复合材料、聚烯烃、高分子多孔农膜等材料内部纳米至微米尺度的如空隙、位错、裂纹、结晶等微结构信息的测量需求，对材料选择、加工工艺、损伤老化等方面的研究起到指导性作用。
附图说明
13.图1为本发明样品拉伸装置的结构示意图；
14.图2(a)～图2(b)为图1所示本发明样品拉伸装置的前视图；
15.图3(a)～图3(b)为图1所示本发明样品拉伸装置的右视图；
16.图中，1.双端反向螺纹拉伸杆 2.样品固定压块 3.样品拉伸块 4.溶液盛具 5.样品固定螺丝。
具体实施方式
17.下面结合附图进一步说明本发明的详细内容及其具体实施方式。
18.如图1～3(b)所示，一种样品拉伸装置，其特点是，所述样品拉伸装置包括双端反向螺纹拉伸杆1、样品固定压块2、样品拉伸块3、溶液盛具4；其连接关系是：所述的双端反向螺纹拉伸杆1通过双端反向螺纹与两块样品拉伸块3连接，所述的样品固定压块2通过样品固定螺丝5将样品固定于样品拉伸块3，所述的溶液盛具4提供样品溶液环境，实现拉伸装置溶液环境的全包覆。
19.用于中子散射溶液条件下的样品拉伸装置，用于实现中子散射实验溶液条件下样品的定量拉伸，通过对材料不同拉伸状态下工程应变位置的实验测量，从而解析出材料样品的内部微结构信息。所述装置中的双端反向螺纹拉伸杆通过双端反向螺纹与样品拉伸块连接，所述的样品固定压块固定于样品拉伸块上，所述的溶液盛具提供样品溶液环境，实现拉伸装置溶液环境的全包覆。
20.进一步，所述的样品固定压块、样品拉伸块采用台阶设计，固定平面采用打毛处理，通过螺丝机械固定的方式施加压力，压紧样品两端，确保样品两端固定牢固可靠。
21.进一步，所述的双端反向螺纹拉伸杆通过两端使用不同方向的螺纹，实现拉伸杆转动时两端样品拉伸块的反方向运动，通过控制两端拉伸块的距离实现样品的定量拉伸。
22.进一步，所述的溶液盛具采用钛锆合金材料，钛锆合金材料具有无杂散背底信号、中子透过率特性高，对中子散射实验测量精度影响小。
23.实施例1
24.本实施例中，所述的双端反向螺纹拉伸杆1、样品固定压块2、样品拉伸块3不锈钢一体加工成型。所述的样品固定压块2、样品拉伸块3台阶式的样品压紧设计，再使用样品固定螺丝5固定，确保样品固定稳定可靠，两端均匀受力。所述的双端反向螺纹拉伸杆1，拉伸杆两端加工出反向的一组螺纹，通过拉伸杆转动实现两块样品拉伸块3反向运动，对样品施加拉伸，通过控制两块样品拉伸块3的距离实现样品的定量拉伸。所述的溶液盛具4，采用无杂散背底信号的高中子透过率材料，对中子散射实验测量精度不产生影响。
25.本实施例中1，样品拉伸杆两根，选用不锈钢材料，外形尺寸为38mm长，直径3mm，中
央6mm区域内未加工螺纹，用于转动拉伸杆。配合样品固定压块2、样品拉伸块3台阶式的样品固定槽可实现样品0-22mm的定量拉伸。
26.该装置结合中子散射谱仪，可以研究样品处于不同拉伸状态下，材料内部工程应变位置的结构信息和材料性能的变化。


技术特征：
1.一种样品拉伸装置，其特征在于，所述样品拉伸装置包括双端反向螺纹拉伸杆(1)、样品固定压块(2)、两块样品拉伸块(3)、溶液盛具(4)；其连接关系是：通过双端反向螺纹拉伸杆(1)的两端的反向螺纹实现两块样品拉伸块(3)之间的连接，所述的样品拉伸块(3)通过螺纹与双端反向螺纹拉伸杆(1)连接，所述的样品固定压块(2)与样品拉伸块(3)固定连接，所述的样品固定压块(2)、样品拉伸块(3)与双端反向螺纹拉伸杆(1)固定后共同置于溶液盛具(4)。2.根据权利要求书1所述的所述样品拉伸装置，其特征在于，所述的样品固定压块(2)、样品拉伸块(3)采用台阶设计。3.根据权利要求书1所述的所述样品拉伸装置，其特征在于，所述双端反向螺纹拉伸杆(1)为两根。4.根据权利要求书1所述的所述样品拉伸装置，其特征在于，所述的样品拉伸块(3)设计有凹陷的样品固定槽，所述样品固定槽与样品固定压块(2)匹配。5.根据权利要求书1所述的所述样品拉伸装置，其特征在于，所述的溶液盛具(4)由无杂散背底且中子透过率高的材料制备而得。6.根据权利要求书1所述的所述样品拉伸装置，其特征在于，所述的溶液盛具(4)由钛锆合金、石英、蓝宝石中任一种材料制备而得。

技术总结
本发明提供了一种样品拉伸装置，所述样品拉伸装置包括双端反向螺纹拉伸杆、样品固定压块、两块样品拉伸块、溶液盛具；其连接关系是：通过双端反向螺纹拉伸杆的两端的反向螺纹实现两块样品拉伸块之间的连接，所述的样品拉伸块通过螺纹与双端反向螺纹拉伸杆连接，所述的样品固定压块通过样品固定螺丝与样品拉伸块连接，所述的样品固定压块、样品拉伸块与双端反向螺纹拉伸杆固定后共同置于溶液盛具。本发明配合中子散射谱仪使用，用于测量样品在不同拉伸长度下工程应变信息。拉伸长度下工程应变信息。拉伸长度下工程应变信息。


技术研发人员：曹晓锋 刘栋 杨峰
受保护的技术使用者：中国工程物理研究院核物理与化学研究所
技术研发日：2021.12.21
技术公布日：2022/4/26