The invention discloses a small high temperature indentation mechanical performance testing equipment with reliable structure, stable loading and high precision. The Z moves the moving plate to the moving guide along the floor by the Z driving device, and the Z to the moving plate is provided with the Z to the piezo Tao Cimo block and the pressure head mounting plate from the bottom to the top; the high temperature press head is in the press head. One end of the mounting plate; the mounting base is connected to the end of the floor, and the X is driven by the X to the driving device to slide along the moving guide along the mounting base. The X is provided with a Y to the moving guide on the moving plate, and the Y is driven by the Y to the driving device to slide along the Y to the moving guide, and the Y to the moving plate is from the bottom to the top. A two dimensional piezoelectric ceramic module, a piezoelectric ceramic module, a force sensor, a heat insulation base and a sample table are equipped with a heater. The controller is connected to a X drive device, a Y drive device, a Z drive device, a force sensor and a heater.
【技术实现步骤摘要】
一种小型高温压痕力学性能测试设备
本专利技术涉及原位力学性能测试领域,特别是涉及一种小型高温压痕力学性能测试设备。
技术介绍
现如今以微纳米压痕为手段研究材料的力学性能以及在外力作用下材料的组织结构形貌变化已经成为材料研究领域重要的工具和手段。随着科学技术的不断发展,如何对工作环境条件下的材料进行表征是商业与自主仪器设备的最终目标。压痕设备经过多年的发展,以成为材料研究的重要仪器,但传统商业微纳米压痕设备的缺点体积大,结构复杂,很难与其它设备组合集成,只能单独使用其本身功能,难以进行拓展研究,特别是对于高温合金、热障涂层、陶瓷等往往工作在高温条件的材料,也仅有英国的MML公司,美国的Hysitron、Bruker几家外国公司的设备具备高温测试功能,但设备体积庞大,并不适合与其它相关设备联用。当前对材料的研究早已进入微纳米尺度,而且对仪器的要求也不仅仅局限于简单的物理化学参数表征功能,更为重要的是记录研究其在工况下微观组织结构随外场作用的实时变化情况。这样的要求就需要将传统的压痕设备小型化、灵活化,以便于同扫描电子显微镜,光学显微镜等具备实时观测功能的设备进行集成。当下可与扫描电子显微镜进行集成表征的高温压痕设备基本都属与国外的商业公司产品,且数量种类很少,如美国Hysitron、Nanomechanics,瑞士Alemins,但其价格昂贵,加载载荷小,加载速度快,加载过程波动大,这些不稳定因素对材料的原位压痕试验有一定的缺陷,且在材料裂纹萌生或组织变化初始不能精确地暂定,存在延迟,这些都不利于在扫描电子显微镜中实时观测样品形貌组织结构变化的过程。专利技术内 ...
【技术保护点】
1.一种小型高温压痕力学性能测试设备,其特征在于:包括:底板,所述底板上沿长度方向设有Z向移动导轨,所述Z向移动导轨上滑动连接有Z向移动板,所述Z向移动板由Z向驱动装置驱动沿所述Z向移动导轨往复滑动;Z向压电陶瓷模块,所述Z向压电陶瓷模块设置于所述Z向移动板上,所述Z向压电陶瓷模块上安装有压头安装板;高温压头,所述高温压头安装于所述压头安装板的一端;安装底座,所述安装底座连接于所述底板沿长度方向的一端,且所述安装底座的长度方向平行于所述底板的宽度方向;所述安装底座上沿长度方向设有X向移动导轨,所述X向移动导轨上滑动连接有X向移动板,所述X向移动板由X向驱动装置驱动沿所述X向移动导轨往复滑动,所述X向移动板上设有Y向移动导轨,所述Y向移动导轨的长度方向垂直于所述底板的平面方向,所述Y向移动导轨上滑动连接有Y向移动板,所述Y向移动板由Y向驱动装置驱动沿所述Y向移动导轨往复滑动;二维压电陶瓷模块,所述二维压电陶瓷模块包括上下设置且连接的X向压电陶瓷模块和Y向压电陶瓷模块,所述二维压电陶瓷模块设置于所述Y向移动板上,所述二维压电陶瓷模块通过压电陶瓷模块上板连接有力传感器,所述力传感器上连接有隔 ...
【技术特征摘要】
1.一种小型高温压痕力学性能测试设备,其特征在于:包括:底板,所述底板上沿长度方向设有Z向移动导轨,所述Z向移动导轨上滑动连接有Z向移动板,所述Z向移动板由Z向驱动装置驱动沿所述Z向移动导轨往复滑动;Z向压电陶瓷模块,所述Z向压电陶瓷模块设置于所述Z向移动板上,所述Z向压电陶瓷模块上安装有压头安装板;高温压头,所述高温压头安装于所述压头安装板的一端;安装底座,所述安装底座连接于所述底板沿长度方向的一端,且所述安装底座的长度方向平行于所述底板的宽度方向;所述安装底座上沿长度方向设有X向移动导轨,所述X向移动导轨上滑动连接有X向移动板,所述X向移动板由X向驱动装置驱动沿所述X向移动导轨往复滑动,所述X向移动板上设有Y向移动导轨,所述Y向移动导轨的长度方向垂直于所述底板的平面方向,所述Y向移动导轨上滑动连接有Y向移动板,所述Y向移动板由Y向驱动装置驱动沿所述Y向移动导轨往复滑动;二维压电陶瓷模块,所述二维压电陶瓷模块包括上下设置且连接的X向压电陶瓷模块和Y向压电陶瓷模块,所述二维压电陶瓷模块设置于所述Y向移动板上,所述二维压电陶瓷模块通过压电陶瓷模块上板连接有力传感器,所述力传感器上连接有隔热底座;样品台,所述样品台连接于所述隔热底座上,所述样品台上设有加热器以加热所述样品台;以及控制器,所述X向驱动装置、所述Y向驱动装置和所述Z向驱动装置均与所述控制器通信连接,所述控制器分别与所述力传感器和所述加热器通信连接。2.根据权利要求1所述的小型高温压痕力学性能测试设备,其特征在于:所述Z向驱动装置包括Z向电机,所述Z向电机通过Z向电机固定座连接于所述底板上,所述Z向电机输出轴通过联轴器连接有Z向精密调整丝杠,所述Z向精密调整丝杠螺纹连接有一Z向螺母,所述Z向螺母固定连接有所述Z向移动板。3.根据权利要求1或2所述的小型高温压痕力学性能测试设备,其特征在于:还包括一光栅位移传感器,所述Z向移动板上通过第一固定板连接有位移传感器滑动板,所述光栅位移传感器的读数头设置于所述位移传感器滑动板上,所述光栅传感器的标尺设置于一位移传感器固定板上,所述位移传感器滑动板与所述位移传感器固定板滑动连接,且所述位移传感器固定板通过第二固定板连接于所述底板上。4.根据权利要求3所述的小型高温压痕力学性能测试设备,其特征在于:所述X向驱动装置包括X向电机,所述X向电机通过X向电机固定座连接于所述安装底座上,所述X向电机的输出轴连接有一X向电机齿轮,所述X向电机齿轮啮合有一X向丝杠齿...
【专利技术属性】
技术研发人员:张跃飞,马晋遥,王晋,唐亮,
申请(专利权)人:北京工业大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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