专利名称：纳米材料测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测试装置，特别是一种基于同步辐射的纳米材料原位气相生长测试装置。
技术背景 随着人类社会发展和科学技术进步，材料行业得到巨大的发展，同时人们对材料的要求随之日益提高。纳米技术作为一种最具有市场应用潜力的新兴科学技术，其潜在的重要性毋庸置疑，工业发达国家纷纷投入大量的资金进行研究工作。如美国最早成立了纳米研究中心，日本文教科部把纳米技术，列为材料科学的四大重点研究开发项目之一，在德国，以汉堡大学和美因茨大学为纳米技术研究中心，政府每年出资6500万美元支持微系统的研究。纳米技术正成为各国科技界所关注的焦点。纳米材料在几乎绝大多数行业有着重要的作用。举例而言，医药行业使用纳米技术能使药品生产过程越来越精细，并在纳米材料的尺度上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的药品；家电行业使用纳米材料制成的纳米材料多功能塑料，具有抗菌、除味、防腐、抗老化、抗紫外线等作用，可用作电冰箱、空调外壳里的抗菌除味塑料；在电子计算机和电子行业，从阅读硬盘的读卡机到存储容量为目前芯片上千倍的纳米材料级存储器芯片等，都已投入生产；纺织工业在合成纤维树脂中添加纳米SiO2、纳米ZnO、纳米SiO2复配粉体材料，经抽丝、织布，可制成杀菌、防霉、除臭和抗紫外线辐射的内衣和服装，可用于制造抗菌内衣、用品，可制得满足国防工业要求的抗紫外线辐射的功能纤维；机械行业采用纳米材料技术对机械关键零部件进行金属表面纳米粉涂层处理，可以提高机械设备的耐磨性、硬度和使用寿命。纳米材料基础研究的重要性无需赘述，但目前对于纳米材料在加热生长过程中的结构信息，尤其是在气氛条件下的结构变化，缺乏方向性的测试手段，从而在对于材料合成、性能测试以及纳米材料生长过程上，缺乏实时的研究方法。基于同步辐射的原位纳米材料生长测试装置，在研究材料在高温、气氛环境下的相变过程，有着重要的应用前景。一般而言，纳米材料的应用性能(光、电、磁等)和纳米材料原位结构测试往往互相干扰，纳米材料的构效关系(结构与性能相关关系)无法得到直观的实验数据。本领域的技术人员致力于研究一种能够基于同步辐射的原位纳米材料生长测试装置。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是为了实现纳米材料在高温环境下进行原位气相生长时的构效关系研究，进一步实现为改善纳米材料的应用性能的基础研究。提供一种新型纳米材料测试装置。本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的一种纳米材料测试装置，其特点在于所述装置包括一个石英管，所述石英管两端各由一个固定架固定并密封，石英管旁设置加热部件，石英管内部设置温度传感器。[0009]较佳地，所述加热部件为一对管状物，其上缠绕电阻加热丝。较佳地，所述电阻加热丝在所述管状物以外的部分经由Al2O3管伸出并连接电源。较佳地，所述电阻加热丝是镍铬加热丝。较佳地，所述电阻加热丝是钼铑加热丝。较佳地，其特征在于，所述固定架是不锈钢材料。较佳地，所述温度传感器与待测样品接触。较佳地，所述温度传感器为热电偶传感器。本实用新型中，上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合，即得本实用新型各较佳实施例。本实用新型的积极进步效果在于本纳米材料测试装置使待测纳米材料在高温气氛下，能够精确的对其温度和衍射光谱信号进行测量和收集，大大方便了纳米材料的基础研究工作。
图I为本实用新型一个具体实施例下的纳米材料测试装置的主视图。图2为图I所示纳米材料测试装置的俯视图。
具体实施方式
本实用新型的实施例将参照附图进行说明。在说明书附图中，具有类似结构或功能的元件将用相同的元件符号表示。附图只是为了便于说明本实用新型的各个实施例，并不是要对本实用新型进行穷尽性的说明，也不是对本实用新型的范围进行限制。图I和图2示出了本实用新型的一个具体实施例。在该实施例中，两个固定架10固定着一个石英管20。石英管20两端通过连接头12固定在固定架10上并被连接头12密封。在一个实施例中，连接头12可以是世伟洛克(Swagelok)型连接头，也可以是其它适合使用的连接头。石英管20的内径可以是O. 8_，也可以是其它合适用来进行光谱衍射测试的长度。石英管20旁设置有温度传感器40，温度传感器40的探头(图未示出)可以伸入石英管，设置在放置待测样品的位置，进行测量时，温度传感器可以与样品接触，以便得到直接的样品温度数据。温度传感器40可以是热电偶传感器，也可以是热电阻传感器或其它类型的适合使用的传感器。石英管20旁边设置加热器，对石英管内样品进行加温。在一个优选实施例中，力口热器为两个管状物30，管状物30上缠绕加热电阻丝34。加热电阻丝可以是镍铬加热丝，也可以是钼铑加热丝。加热电阻丝34从管状物30处的延伸端经由固定管32伸出，连接电源(图未示出)。固定管32可以是Al2O3管，也可以是其它合适的材料。电源的输出电压可以由控制器精确控制，从而达到精确控制待测样品温度的目的。在进行样品测试时，在石英管20中央放入约2mg的样品，样品的两端可以设置石英毛，以保证样品在加热或者通气氛过程中的稳定性。温度传感器探头直接达到与样品接触的位置，从而对样品在反应过程中的温度进行精确地测量。将该装置及样品放入同步辐射衍射站，将X射线以垂直于石英管的方向，对样品进行照射，从而对样品的衍射信号通过相应的探测器进行收集。本领域的技术人员可以理解，本实用新型可以不限于应用于同步辐射下的材料研究，其它需要对样品进行衍射光谱分析而同时需对温度或其他参数进行控制的研究工作都可以适用。以上虽然描述了本实用新型的具体实施方式
，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。权利要求1.ー种纳米材料测试装置，其特征在于所述装置包括ー个石英管，所述石英管两端各由ー个固定架固定并密封，石英管旁设置加热部件，石英管内部设置温度传感器。
2.如权利要求I所述的测试装置，其特征在于，所述加热部件为ー对管状物，其上缠绕电阻加热丝。
3.如权利要求2所述的测试装置，其特征在于，所述电阻加热丝在所述管状物以外的部分经由Al2O3管伸出并连接电源。
4.如权利要求3所述的测试装置，其特征在于，所述电阻加热丝是镍铬加热丝。
5.如权利要求3所述的测试装置，其特征在于，所述电阻加热丝是钼铑加热丝。
6.如权利要求I至5任一项所述的测试装置，其特征在于，所述固定架是不锈钢材料。
7.如权利要求I至5任一项所述的测试装置，其特征在于，所述温度传感器与待测样品接触。
8.如权利要求I至5任一项所述的测试装置，其特征在于，所述温度传感器为热电偶传感器。
专利摘要本实用新型公开了一种纳米材料测试装置，包括一个石英管，所述石英管两端各由一个固定架固定并密封，石英管旁设置加热部件，石英管内部设置温度传感器。本实用新型阐述的纳米材料测试装置使待测纳米材料在高温气氛下，能够精确的对其温度和衍射光谱信号进行测量和收集，大大方便了纳米材料的基础研究工作。
文档编号G01N23/207GK202383095SQ20112053863
公开日2012年8月15日 申请日期2011年12月20日 优先权日2011年12月20日
发明者何庆, 周兴泰, 张兴民, 文闻, 杨铁莹, 高梅 申请人:中国科学院上海应用物理研究所