一種玻璃微通道彎曲力學性能的測量裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種玻璃微通道彎曲力學性能的測量裝置，屬于測量脆性材料微 管件或棒件的彎曲力學性能領域。
【背景技術】
[0002] 微流體系統中，微通道承擔著介質傳輸和單元連接的作用，是微流體系統的關鍵 元器件。微通道的力學性能是微通道結構設計的基礎，影響微通道的使用性能及壽命。
[0003] 針對微通道等脆性材料微構件的力學性能研究，主要采用微彎曲法，可以得到微 構件的彈性模量、彎曲強度等參數。目前，采用微彎曲法測量微構件力學性能的裝置按結構 組成可分為三類:第一類是采用原子力顯微鏡進行彎曲試驗(Takahiro Namazu，Yoshitada Isono,Takeshi Tanaka.Plastic Deformation of Nanometric Single Crystal Silicon Wire in AFM Bending Test at Intermediate Temperatures[J]?Journal of micro electromechanical systems,2002，ll(2): 125-134),試驗平臺價格昂貴，且對試驗操作人 的要求很高；第二類是改裝納米壓入儀進行彎曲試驗（H . D . Espinosa，B . C . Prorok， M.Fischer.A methodology for determining mechanical properties of freestanding thin films and MEMS materials[J]?Journal of the Mechanics and Physics of Sol ids . 2003 (51): 47-67 )，測量裝置結構復雜，操作要求高，價格昂貴;第三類是采用其他 加載或測量原理進行彎曲試驗（陸德仁，朱文玉，榮剛.微機械系統材料的應變測量裝置 [P]:中國，93225564.7，1994.01.26)，試驗裝置組成復雜，試驗操作要求高。
[0004] 現有測量裝置結構組成大部分都采用壓電陶瓷驅動，利用原子力顯微鏡或激光干 涉技術輔助觀察測量，結構復雜，設備昂貴，且操作要求高，不能普遍使用。 【實用新型內容】
[0005] 實用新型目的：為了克服現有技術中存在的不足，本實用新型提供一種玻璃微通 道彎曲力學性能的測量裝置，可測量直徑在微米級別的玻璃微通道的彎曲性能。
[0006] 技術方案:為實現上述目的，本實用新型玻璃微通道彎曲力學性能的測量裝置，包 括底座和夾具，所述夾具包含左夾具塊和右夾具塊，左夾具塊和右夾具塊上均設有V型槽， 左夾具塊和右夾具塊通過夾具螺桿安裝在夾具機架上，夾具機架位于底座的前端，所述底 座的后端安裝有豎板，豎板的頂端安裝有絲杠支撐座，絲杠支撐座上安裝有絲杠，絲杠通過 螺紋與絲杠螺母連接，絲杠螺母與運動臺連接，絲杠的底端通過聯軸器與位于底座內的驅 動裝置連接，運動臺的兩側安裝有滑塊，豎板上設有與滑塊配合的滑軌，所述運動臺與傳感 器一端固定連接，傳感器的另一端與壓頭連接，傳感器與數據采集單元連接，數據采集單元 與計算機連接;玻璃微通道試樣通過左夾具塊和右夾具塊夾緊，壓頭通過絲杠帶動上下移 動。
[0007] 作為優選，所述壓頭為楔形狀，楔形夾角為10°~120°，楔形夾角的頂部為過渡圓 角，過渡圓角的半徑為0.01~1mm;所述壓頭擠壓被測玻璃微通道試樣，并將擠壓力傳遞給 傳感器，要求壓頭擠壓部位為楔形，尖端采用圓弧過渡，以便適用于小尺寸跨距、小尺寸試 樣的彎曲試驗，楔形夾角①為10°~120°，楔形夾角過渡圓角半徑R為0.01~1mm。
[0008] 作為優選，所述夾具由對稱布置的差動螺旋機構組成，包括左右夾具機架、左右螺 桿和左右夾具塊等零件，夾具塊上表面中間垂直于左右夾具塊中心線方向加工有V型槽，用 于玻璃微通道試樣固定和支撐，要求左右夾具塊兩件配做，以確保夾具塊V型槽共線及螺紋 孔中心線重合。
[0009] 作為優選，所述驅動裝置與調速器連接，可實時調節加載速度，所述底座上設有導 軌，左夾具塊和右夾具塊沿導軌運動，并通過手動調節實現跨距設定，所述數據采集單元接 口連接PC機，由PC機實時顯示數據采集曲線。
[0010] 作為優選，所述夾具螺桿與夾具機架、左夾具塊和右夾具塊均為螺紋連接。通過導 軌作用和差動螺紋的調節作用，使得左夾具塊和右夾具塊上的V型槽在同一直線上，精度 尚。
[0011] 有益效果:本實用新型與現有技術相比，具有以下顯著優點：
[0012] (1)本實用新型將三點彎曲原理運用于玻璃非晶體材料彎曲性能測量，選用微小 壓頭和高精度傳感器，把左右夾具塊的跨距調小后，可測量微米量級玻璃微通道試樣、桿 件、板件等微小構件的彎曲性能，不同于傳統宏觀的三點彎曲測量裝置和現有微構件彎曲 性能測量裝置，具有良好的擴展性和可靠性。
[0013] (2)本實用新型所述玻璃微通道試樣彎曲力學性能測量裝置采用差動螺旋機構調 整跨距，結構組成簡單易操作，傳動精度高，對工作環境無特殊要求，成本低廉。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型正視結構不意圖；
[0015] 圖2是圖1的左視結構示意圖；
[0016] 圖3是本實用新型彎曲試驗時玻璃微通道試樣固定俯視示意圖；
[0017] 圖4是玻璃微通道試樣彎曲力學性能測量原理圖；
[0018]圖5是玻璃微通道試樣彎曲力學性能測量流程圖；
[0019] 圖6為壓頭的主視圖；
[0020] 圖7為壓頭的左視圖。
【具體實施方式】
[0021 ]下面結合附圖對本實用新型作更進一步的說明。
[0022]如圖1和圖2所示，一種玻璃微通道彎曲力學性能的測量裝置，包括驅動裝置、滑軌 7、運動臺8、絲杠10、傳感器15、壓頭16、夾具機構和底座組成。所述底座包含底板、側板2和 蓋板3。驅動裝置為電機1，所述電機1固定在蓋板