【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及扭曲试验设备领域,具体是一种用于微纳尺度材料的原位扭矩测试装置,还是一种含有该用于微纳尺度材料的原位扭矩测试装置的微观形貌观察装置。
技术介绍
随着纳米技术的发展,微纳米材料被广泛的应用于航空航天、汽车工业、半导体、生物医学、MEMS、高分子、太阳能/燃料电池化工、石油、岩石、微电子、微型传感器、半导体材料、自动控制、航空航天、汽车工业及机械工具中。材料的微观力学性能与宏观的经典力学性能存在很大的差异。材料的微纳米力学测试的诸多性能参数中材料的扭转力学性能测试是非常重要的测试对象之一。原位微纳米力学性能测试技术是近几年发展起来的前沿技术,受到各国政府和研究机构的高度关注。相比于宏观的测试技术,原位测试技术可以在电子显微镜的观测下对试件进行原位加载,可以同时对材料的微观变形和损伤过程进行原位观察等诸多优势。然而,现阶段的原位测试技术及仪器,多集中在材料的拉伸和弯曲变形上,对材料的扭转测试关注较少。主要原因在于扭转测试平台对设备的小型化、精度、材料装配等有苛刻的要求,并且在实验过程中需要保证测试装置与工作腔体的电磁兼容性和真空兼容性,这些原因限制了微纳米扭转力学测试技术的快速发展。
技术实现思路
为了克服现有技术中的没有原位微纳米扭转测试设备的问题,本专利技术提供了一种用于微纳尺度材料的原位扭矩测试装置和观察装置,该用于微纳尺度材料的原位扭矩测试装置体积较小,结构简单,对多种尺寸的试样都能进行测试,适应性较强,而且空间结构紧凑、便于观察。该用于微纳尺度材料的原位扭矩测试装置还可以与显微成像仪器(如扫描 ...
【技术保护点】
一种用于微纳尺度材料的原位扭矩测试装置,其特征在于,所述用于微纳尺度材料的原位扭矩测试装置包括:夹持单元,用于夹持固定测试试样(14),该夹持单元包括两个夹头;加载单元,用于驱动测试试样(14)扭转,该加载单元包括能够输出扭矩的微型电机(1),该加载单元与该夹持单元的一端连接;信号检测单元,用于检测测试试样(14)受到的扭矩大小,该信号检测单元与该夹持单元的另一端连接。
【技术特征摘要】
1.一种用于微纳尺度材料的原位扭矩测试装置,其特征在于,所述用于微纳尺
度材料的原位扭矩测试装置包括:
夹持单元,用于夹持固定测试试样(14),该夹持单元包括两个夹头;
加载单元,用于驱动测试试样(14)扭转,该加载单元包括能够输出扭矩的微型
电机(1),该加载单元与该夹持单元的一端连接;
信号检测单元,用于检测测试试样(14)受到的扭矩大小,该信号检测单元与该
夹持单元的另一端连接。
2.根据权利要求1所述的用于微纳尺度材料的原位扭矩测试装置,其特征在于,
该加载单元、夹持单元和信号检测单元沿水平方向从左向右依次设置,所述两个夹头
左右对称设置,该夹头包括上下层叠设置的压板(13)和托板(15),压板(13)和
托板(15)通过螺钉(12)连接,该夹头能够将测试试样(14)的端部夹持固定于压
板(13)和托板(15)之间。
3.根据权利要求2所述的用于微纳尺度材料的原位扭矩测试装置,其特征在于,
托板(15)的上表面设有用于固定测试试样(14)的V形凹槽,压板(13)和托板(15)
均沿水平方向设置,该两个夹头中的托板(15)的上表面位于同一水平,所述两个夹
头的大小和形状相同,所述两个夹头互为镜像。
4.根据权利要求3所述的用于微纳尺度材料的原位扭矩测试装置,其特征在于,
所述用于微纳尺度材料的原位扭矩测试装置还包括中心微调单元,该中心微调单元包
括连接杆(5)、滚珠丝杠(9)和精密步进电机(10),连接杆(5)位于该夹持单元
的下方,连接杆(5)的两端分别与所述两个夹头的托板(15)固定连接,精密步进
电机(10)通过滚珠丝杠(9)与连接杆(5)连接,精密步进电机(10)能够通过滚
珠丝杠(9)使连接杆(5)和两个夹头的托板(15)上下移动。
5.根据权利要求4所述的用于微纳尺度材料的原位扭矩测试装置,其特征在于,
连接杆(5)呈凹字型,连接杆(5)包括左支杆和右支杆,该左支杆和右支杆之间能
够分离,该左支杆的一端与一个托板(15)连接固定,该右支杆的一端与另一个托板
(15)连接固定,滚珠丝杠(9)的螺母位于该左支杆和右支杆之间,该左支杆的另
一端与该右支杆的另一端均与滚珠丝杠(9)的螺母可拆卸连接,滚珠丝杠(9)的螺
杆与精密步进电机(10)同轴固定连接,滚珠丝杠(9)的螺杆沿竖直方向设置,滚
\t珠丝杠(9)的轴线和托板(15)上表面的该V形凹槽位于同一竖直平面内。
6.根据权利要求4所述的用于微纳尺度材料的原位扭矩测试装置,其特征在于,
该用于微纳尺度材料的原位扭矩测试装置还包括机座(11),机座(11)位于该用于
...
【专利技术属性】
技术研发人员:申亚京,张立军,万文锋,
申请(专利权)人:香港城市大学深圳研究院,
类型:发明
国别省市:广东;44
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