[发明专利]原位力学测试用推-拉微器械

权利要求书

1.一种原位力学测试用推-拉微器械，其特征在于：由设备层(11)、绝缘层(12)及把手层(13)组成，设备层(11)、绝缘层(12)及把手层(13)由上至下固定叠放设置，设备层(11)由移动区(1)、固定区(2)及四个弹性元件(6)组成；

固定区(2)设有贯通其厚度的通槽(14)，通槽(14)还贯通绝缘层(12)及把手层(13)的厚度设置，固定区(2)、绝缘层(12)及把手层(13)的前侧面均设有与通槽(14)相通的开口(15)，移动区(1)设置在通槽(14)内，移动区(1)前侧面中部设有向前凸出的凸台一(7)，凸台一(7)位于开口(15)处，移动区(1)后侧面中部设有凹槽一，固定区(2)的通槽(14)后槽侧壁中部设有向前凸出的凸台二(16)，移动区(1)的凹槽一与固定区(2)的凸台二(16)之间相匹配形成‘互’字形结构，‘互’字形结构共有三处横向间隙，三处横向间隙由前至后依次为间隙一(8)、间隙二(9)及间隙三(10)；原位拉伸实验时，微纳米试样放置在间隙二(9)处，微纳米试样一端固定在固定区(2)上，另一端固定在移动区(1)上；四个弹性元件(6)呈矩阵形式固定设置在移动区(1)与固定区(2)的通槽(14)之间形成的左右空间内。

2.根据权利要求1所述的原位力学测试用推-拉微器械，其特征在于：绝缘层(12)由SiO₂材料制成，设备层(11)和把手层(13)均由Si材料制成。

3.根据权利要求1所述的原位力学测试用推-拉微器械，其特征在于：凸台一(7)为半圆形。

4.根据权利要求1所述的原位力学测试用推-拉微器械，其特征在于：移动区(1)的凹槽一与固定区(2)的凸台二(16)之间相匹配形成‘互’字形结构，具体结构为：

固定区(2)的凸台二(16)的左前角处设有缺口，缺口处设有凹槽二；移动区(1)的凹槽一的左槽侧壁设有凸台三(17)；

凸台二(16)的前端面与凹槽一的前槽侧壁之间设有所述间隙一(8)，凹槽二的前槽侧壁与凸台三(17)的前侧壁之间设有所述间隙二(9)，凹槽二的后槽侧壁与凸台三(17)的后侧壁之间设有所述间隙三(10)。

5.根据权利要求1所述的原位力学测试用推-拉微器械，其特征在于：若微纳米试样为石墨烯微纳米试样，则在原位拉伸实验时，利用范德华力将石墨烯微纳米试样一端固定在微纳固定区(2)上，另一端固定在移动区(1)上。

6.根据权利要求1所述的原位力学测试用推-拉微器械，其特征在于：若微纳米试样为金属氧化物微纳米试样，则在原位拉伸实验时，通过气体注射系统采用金属铂淀积，将金属氧化物微纳米试样一端焊接在固定区(2)上，另一端焊接在移动区(1)上。

7.根据权利要求1所述的原位力学测试用推-拉微器械，其特征在于：四个弹性元件(6)沿间隙二(9)中心前后对称和左右对称布置。

8.根据权利要求1或7所述的原位力学测试用推-拉微器械，其特征在于：四个弹性元件(6)均为渐变直梁S型微弹簧。

9.根据权利要求8所述的原位力学测试用推-拉微器械，其特征在于：每个渐变直梁S型微弹簧由纵向直梁段(5)以及渐变S型微弹簧组成，渐变S型微弹簧由长度依次递增或递减的水平直梁段(4)、连接每相邻两个水平直梁段(4)之间的曲梁段(3)组成，渐变S型微弹簧的最短水平直梁段(4)外端与纵向直梁段(5)一端连接，纵向直梁段(5)另一端与固定区(2)连接。

10.根据权利要求1所述的原位力学测试用推-拉微器械，其特征在于：推-拉微器械的整体尺寸长×宽×高＝3mm×2mm×0.4mm。