(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202221835608.2 (22)申请日 2022.07.18 (73)专利权人 天津工业大学 地址 300387 天津市西青区 宾水西道39 9号 专利权人 北京市产品质量 监督检验研究院 (72)发明人 夏兆鹏　候帅文　王涛　杨萌　 韩军　孙旸　冯徐根　 (74)专利代理 机构 济南泉城专利商标事务所 37218 专利代理师 王翠翠 (51)Int.Cl. G01N 3/02(2006.01) G01N 3/08(2006.01) (54)实用新型名称 一种单根微纳米纤维强力测试的样品收集 装置 (57)摘要 本实用新型提供了一种单根微纳米纤维强 力测试的样品收集装置， 包括支架、 转轴、 滚筒、 电机， 转轴沿自身的轴心与支架转动连接， 转轴 与滚筒固定连接， 滚筒上设置多组样品台定位 块， 一组定位块与样品收集台对应可拆卸连接； 样品收集台包括平行设置的一组支撑件， 支撑件 底部设置定位槽， 与样品台定位块适配， 一组支 撑件分别与对应 设置的第一纤维接收台、 第二纤 维接收台滑动连接。 本装置通过放置在喷丝头下 方， 通过电机调节滚筒转速， 使静电纺丝纤维缠 绕在滚筒上面被拉直并在第一纤维接收台和第 二纤维接收台之间沉积得到平行排列的微纳米 纤维。 该装置具有工艺简单、 使用方便、 重复性 好、 能长期使用等优点。 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 CN 217845843 U 2022.11.18 CN 217845843 U 1.一种单根微纳米纤维强力测试的样品收集装置， 包括支架 （1） 、 转轴 （2） 、 滚筒 （3） 、 电 机 （5） ， 转轴 （2） 沿自身的轴心与支架 （1） 转动连接， 转轴 （2） 与滚筒 （3） 固定连接， 其特征在 于， 滚筒 （3） 上设置多组样品台定位块 （31） ， 一组定位块 （31） 与样品收集台 （4） 对应可拆卸 连接； 样品收集台 （4） 包括平行设置的一组支撑件 （44） ， 支撑件 （44） 底部设置定位槽 （45） ， 与样品台定位块 （31） 适配， 一组支撑件 （44） 分别与对应设置的第一纤维接收台 （46） 、 第二 纤维接收台 （47） 滑动连接 。 2.根据权利要求1所述的一种单根微纳米纤维强力测试的样品收集装置， 其特征在于： 所述样品收集台 （4） 由绝 缘材料构成。 3.根据权利要求1所述的一种单根微纳米纤维强力测试的样品收集装置， 其特征在于： 所述滚筒 （3） 表面包覆有锡箔纸。 4.根据权利要求1所述的一种单根微纳米纤维强力测试的样品收集装置， 其特征在于： 所述滚筒 （3） 为 正六边形， 用于驱动转轴 （2） 的电机 （5） 安装在支 架 （1） 上。 5.根据权利要求1所述的一种单根微纳米纤维强力测试的样品收集装置， 其特征在于： 所述定位槽 （45） 与样品台定位 块 （31） 通过第一固定 螺丝 （41） 、 第二固定 螺丝 （42） 锁紧。 6.根据权利要求1所述的一种单根微纳米纤维强力测试的样品收集装置， 其特征在于： 所述第一纤维接收台 （46） 与第二纤维接收台 （47） 为侧卧  “T”字形， T字形上部设置滑槽 （49） ， 通过压紧螺 丝 （48） 滑动连接 于支撑件 （4 4） 上。 7.根据权利要求1所述的一种单根微纳米纤维强力测试的样品收集装置， 其特征在于： 所述一组支撑件 （4 4） 中部通过横杆 （43） 固定 /可拆卸连接 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217845843 U 2一种单根微纳米纤维强力测试的样品 收集装置 技术领域 [0001]本实用新型涉及一种单根微纳米纤维强力测试的样品收集装置， 属于静电纺丝领 域。 背景技术 [0002]纳米纤维材料作为宏观上尺度最小的材料， 具有特殊的力学、 电学、 磁学、 光学特 性、 敏感特性和催化以及光活性等特性， 目前大量产品已经得到了应用。 在微电子、 光电子 和纳米催化等领域有巨大的应用前景。 同时， 纳米纤维还具有优异的力学性能， 弹性模量和 拉伸强度， 在陶瓷基、 树脂基等复合材料领域 都有着巨大的应用潜力。 为了实现上述的潜在 应用并进一步发掘纳米纤维的应用潜力， 有必要对纳米纤维的特性进 行更深入的研究和表 征。 [0003]对于纳米纤维， 拉伸强度是一个十分重要的力学性能指标， 能用来衡量纳米纤维 所能承受的最大拉应力。 一般地， 当 纤维用作复合材料增强体时， 增强和增韧效果主要取决 于纤维的拉伸强度。 所以， 精 准地测量出纤维的拉伸强度显得尤为重要。 然而由于纳米纤维 的纤维直径非常小 （一般为几纳米到几百纳米） ， 且单根纤维的强度较低， 收集起来较为困 难， 因此单根纳米纤维的收集是微纳米纤维 强力测试 首先要克服的一个难点。 [0004]静电纺丝是目前制 备纳米纤维的一种简易方法， 具有原料来源广泛、 设备简单等 的优点。 然而通过静电纺丝得到的多是无纺布形式的纳米纤维膜， 它 是一种无序的纳米纤 维堆积， 为了对纳米纤维的力学性能进行精确表征， 收集到单根纳米纤维是十分必要的。 实用新型内容 [0005]针对上述情况， 本实用新型提供一种单根微纳米纤维强力测试的样品收集装置， 以滚筒为基础， 在滚筒表面复合纤维样品收集台， 在静电纺丝过程中， 将此收集装置放置在 静电纺丝喷头下端， 利用滚筒的高速转动， 使静电纺丝纤维缠绕在滚筒上面被拉直并在第 一纤维接 收台和第二纤维接 收台之间沉积， 且沿接 收台方向平行排列， 然后在暗室环境下 通过侧面光源来观察纤维， 借助镊子、 细针等工具除去样品收集台外部多余纤维及 纤维接 收台上排列不好的纤维后即可得到单根纳米纤维， 再通过固定树脂将样品固定在纤维接收 台的两端得到拉伸样品。 在接 收纤维之前， 可通过调节两样品接 收台的位置控制 接收纤维 的长度， 目前 可调节长度最大达 到15mm。 [0006]本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技 术方案得以实现的： [0007]一种单根微纳米纤维强力测试的样品收集装置， 主要包括支架、 转轴、 滚筒、 样品 台定位块、 样品收集台、 电机， 其中样品收集台包括第一固定螺丝、 第二固定螺丝、 横杆、 支 撑件、 第一纤维接收台、 第二纤维接收台、 压紧螺丝。 其中， 转轴沿自身的轴心与 支架转动连 接， 转轴与滚筒固定连接， 滚筒 可通过设置在支架上的电机调节转速转轴速度， 带动滚筒转 动， 且滚筒 上设置多组样品台定位块， 一组定位块与样品收集台对应可拆卸连接； 样品收集 台包括平行设置的一组支撑件， 支撑件底部 设置定位槽， 与样品台定位块适配， 一组支撑件说　明　书 1/3 页 3 CN 217845843 U 3