扫描电镜试验用异型样品承载与固定夹具的制作方法

本发明型属于夹具技术领域，涉及一种针对于扫描电镜试验用异型样品承载与固定夹具。

背景技术：

扫描电子显微镜的主要功能是观察样品表面微观形貌和分析样品元素或结构，随着人们对实验效果提出越来越高要求，为获得好的实验结果，除了仪器性能和操作水平的提高，用于样品观察的工具和备件水平提升也非常重要。

航空发动机中，叶片由于使用环境温度高、应力复杂而被列为发动机中最为关键的结构，叶片的性能水平，特别是耐温等级，成为航空发动机先进程度的重要标志。在航空发动机叶片的科研工作中，扫描电镜微观观察频率高，任务重，但由于叶片及连接榫头形状不规则、种类尺寸繁多，给其微观观察时试样的固定增加了难度。以往常规的操作是用铝箔纸包住榫齿底部不平区域观察横向断口，样品容易发生微动，观察效果不佳或无法满足观察要求。样品承载夹具若能固定该类不规则试样，防止样品试验过程中的微晃，可有效解决技术人员在试验过程中高倍观察的难题，获得更真实良好的试验结果。据调研发现，现有的扫描电镜试验用的样品承载夹具未涉及该类型，用铝箔纸包住榫齿底部不平区域观察横向断口的传统操作过程中，样品容易发生微动，观察效果不佳，因此，有必要制作该类型夹具。

技术实现要素：

本发明型的目的是：提出一种能够满足叶片榫齿及其他同类型不规则试样固定要求的扫描电子显微镜试验用样品承载夹具。

本发明型的技术方案是：调节夹具包括底座与外框、双向调节螺纹杆、套筒，外框与底座为一体设计，底座与外框的上部分为外框，外框内腔为楔形中空结构，外框内腔上设有两组齿状卡勾，上组卡勾为尖齿，上组卡勾的齿尖间隔与异型样品的最大宽度相吻合，下组卡勾为方齿，下组卡勾齿端间隔宽度与异型样品的最小宽度相吻合；底座与外框的上下部分分隔面上开有螺纹孔，双向调节螺纹杆的上段穿过底座与外框的上下部分分隔面上的螺纹孔置于外框内腔中，双向螺纹杆的下端与电镜样品台直接旋紧连接，套筒套接在底座与外框的下部分，在夹具上安装异型样品时，两组齿状卡勾中的一组与双向调节螺纹杆同时与异型样品三向接触。

所述异型样品为带榫齿的叶片。

所述上组卡勾的尖齿斜面与叶片榫齿斜面一致。

所述下组卡勾齿端形状与叶片榫齿端面形状一致。

本发明型的优点是：本发明型采用两尺寸齿状固定外框与螺纹顶柱结合结构，结构简单、易于制作而且操作灵活、使用可靠。可承载尺寸不等的样品，涵盖大量类型及尺寸的叶片及相似结构样品，并利用双向螺纹杆设计，一端和设备样品台旋紧连接，同时通过套筒固定，配合稳定可靠；夹具外框内侧齿状结构可配合叶片榫齿及其他不规则形状试样结构，增加了分析样品取样大小和取样形状的灵活性，特别对于某些不宜或不易被破坏的分析样品，可以使用本夹具将样品本身不经任何破坏地直接放入扫描电镜样品室，进行无损伤试验，再通过螺纹顶柱另一端完全固定试样，避免不规则形状试验样品在扫描电镜观察和能谱仪试验过程中发生微小漂移，夹具在使用过程中稳定可靠；样品装卡在设备样品台上后，可通过套筒灵活调节夹具已达到需求观察位置或高度，从而获得全面、真实而可靠的扫描电镜观察信息和能谱试验数据；本发明夹具突破了扫描电镜试验对试样大小和形状要求严格的局限性，特别是在航空发动机叶片微观观察领域，具有很高的科研应用和工程应用价值。

附图说明

图1是本发明型的正视图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明技术方案作详细说明。

调节夹具包括底座与外框1、双向调节螺纹杆2、套筒3，外框与底座1为一体设计，底座与外框1的上部分为外框，外框内腔为楔形中空结构，外框内腔上设有两组齿状卡勾，上组卡4勾为尖齿，上组卡勾的齿尖间隔与异型样品的最大宽度相吻合，下组卡勾5为方齿，下组卡勾5齿端间隔宽度与异型样品的最小宽度相吻合；底座与外框1的上下部分分隔面6上开有直径为φ8mm螺纹孔，双向调节螺纹杆2的上段穿过底座与外框1的上下部分分隔面6上的螺纹孔置于外框内腔中，双向螺纹杆2的下端与电镜样品台7直接旋紧连接，通过调节螺纹杆2长度与卡勾共同配合，套筒3直径φ22mm，与套筒外腔直径φ26mm也为螺纹配合，套接在底座与外框1的下部分，螺纹杆2另一端与设备样品台7旋紧连接，通过套筒3保证配合稳定性，防止夹具在试验操作过程中的微晃。在夹具上安装异型样品时，两组齿状卡勾中的一组与双向调节螺纹杆同时与异型样品三向接触。利用不同间距的卡勾和调节螺纹杆配合，可三向卡紧试样。

实施例1

试验样品为带榫齿的叶片，榫齿形状为楔形，榫齿处最大宽度尺寸为11.5mm，在装载该楔形榫齿叶片时，侧向滑入夹具，使用外框上组尖形齿状卡勾和螺纹顶柱三向卡住样品，最后将卡具套上套筒，调节合适高度，旋紧在设备样品座上，即可将其放入扫描电镜样品室内进行分析。

实施例2

试验样品为带榫齿的叶片，榫齿形状为方形，榫齿处最大宽度尺寸为10.5mm，在装载该方形榫齿叶片时，侧向滑入夹具，使用外框下形齿状卡勾和螺纹顶柱三向卡住样品，最后将卡具套上套筒，调节合适高度，旋紧在设备样品座上，即可将其放入扫描电镜样品室内进行分析。

技术特征：

技术总结
本发明型属于夹具技术领域，涉及一种针对于扫描电镜试验用异型样品承载与固定夹具。调节夹具包括底座与外框、双向调节螺纹杆、套筒，外框与底座为一体设计，底座与外框的上部分为外框，外框内腔为楔形中空结构，外框内腔上设有两组齿状卡勾，上组卡勾为尖齿，上组卡勾的齿尖间隔与异型样品的最大宽度相吻合，下组卡勾为方齿，下组卡勾齿端间隔宽度与异型样品的最小宽度相吻合。本发明型采用两尺寸齿状固定外框与螺纹顶柱结合结构，结构简单、易于制作而且操作灵活、使用可靠。发明夹具突破了扫描电镜试验对试样大小和形状要求严格的局限性，特别是在航空发动机叶片微观观察领域，具有很高的科研应用和工程应用价值。

技术研发人员：王祎帆;杨东有;刘昌奎;周静怡;侯金涛
受保护的技术使用者：中国航发北京航空材料研究院
技术研发日：2018.09.27
技术公布日：2018.12.07