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宜建制備多用途 “微質構儀”
閱讀：1476 發(fā)布時間：2021-11-30
宜建的 “微質構儀"
微質構儀包括力學測控系統(tǒng)，形變可視化記錄系統(tǒng),，數據處理軟件,。其中力學測控系統(tǒng)主要包括毫米級探頭，力傳感器,，納米位移臺,，數據采集卡，信號調理器,。形變可視化記錄系統(tǒng)由顯微鏡和相機在電腦上成像和保存,。數據處理軟件可直接得出樣品的各種質構特性。
這款微質構儀通過施加一個可控的負載至產品,，并以負載和時間或位移的形式記錄下產品的受力響應,，從而產生形變曲線。通過分析曲線可以得到產品的物理特性,。
“微質構儀"顧名思義,，和傳統(tǒng)的質構儀相比是微型的。微型體現三個方面,，第一：探頭的尺寸（比如0.2mm-1mm),。第二：實驗時加載的距離（微米級別）。第三：樣品的形變是微小的,。
微質構儀的力傳感器的分辨率為0.05 mN,，最大載荷可達30克。信號放大器可以將壓力傳感器產生的微弱電信號放大,。具有良好的線性度和穩(wěn)定性,。數據采集卡的頻率在20Hz ~ 1000Hz之間，易于編程和控制。微米位移工作臺行程20mm,，便于固定在其上的壓力傳感器上下移動,。微質構儀的力傳感器非常敏感，配有橡膠阻尼隔震臺來消除不必要的干擾,。顯微鏡和攝像機,，采用計算機控制、可拍攝記載實驗過程,。
微質構儀的圓柱形探針直徑可分別為1 mm,、0.5 mm、0.2 mm,，甚至可以更小,。探針的形狀也可以是球形和圓錐形。微質構儀有4種測試模式,，包括：一個單壓縮循環(huán),，壓縮并保持，多次壓縮,，凝膠強度試驗,。通過分析力和位移曲線或者力和時間曲線，可以得到樣品的各項質構特性,，例如：硬度,，脆性，內聚性,，彈性,，膠著性，咀嚼性,，回復性,，粘性，泊松比,，溶劑擴散系數,，粘性松弛時間和粘性松弛程度（凝膠類樣品）。
使用微質構儀實驗時,，只需對樣品的加載距離設置到幾十到幾百微米,，對此我們稱之為壓痕實驗。微小的形變基本不會對樣品本身帶來任何的損傷,。但足以使力傳感器感受到電信號,，從而通過軟件分析出樣品的質構特性。對于樣品本身特別小,，不易夾持,，不易做拉伸實驗的,，微質構儀也是一個很不錯的選擇。很多樣品制備不易且費用較高,，微質構以在測量時可以保證不損壞,，讓樣品得以繼續(xù)使用。而且實驗的整個過程都可以通過顯微鏡和攝像機觀測到并記錄下來,。
該儀器已經用來研究乳清蛋白水凝膠的粘彈性,，乳清蛋白水凝膠的應力松弛實驗，非共價相互作用在凝膠pH值為2-11的熱定形乳清蛋白水凝膠堿性溶解中的作用,。目前也應用于各種食物,，熟米，綠豆等,，還有超薄硅膠材料,，噴霧過的粉末，以及噴霧后的單液滴的硬度的測量等等,。