【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料力学测试，具体涉及一种纳米压痕测试的超低温控制装置及方法。
技术介绍
1、纳米压痕技术目前是先进的微观力学测试技术，其原理是测量作用在压针上的荷载和压入样品表面的深度来获取材料的荷载-位移曲线，然后通过理论计算得到材料的压痕硬度和压痕模量。该技术已广泛应用于纳米科技，生物医学，材料科学等领域。较为常见的测试环境是在室温下进行，但这种条件不适合某些特殊材料的测试，比如需要低温环境下才保持稳定的冰样品或水合物样品，因此如何在纳米压痕测试过程中保持低温环境至关重要。
2、纳米压痕技术的优点在于高精度，高灵敏度和非破坏性。在测试低温样品时，主要的技术难点主要有两个，一是降温过程可能产生的震动，二是温度偏移对力传感器的影响。通常情况下，纳米压痕力传感器的精度为1微牛，在测试过程中轻微的震动对于力传感器都会产生影响。现有的技术中，使用固体热传导的方式给样品降温，主要使用铜材料作为桥梁，先通过液氮给铜材料降温，然后通过铜材料给样品降温，由于铜具有良好的导热性，基本可将样品降温至液氮的温度，但这种方法使用固体接触进行热传导...
【技术保护点】
1.一种纳米压痕测试的超低温控制装置，其特征在于，包括气源、液氮容器、冷却铜管(5)、超低温控温台和控制器(12)，所述超低温控温台包括样品台(7)、集成加热器(11)、温度传感器(10)，所述样品台(7)内置有气体导流通道(19)，所述气源与冷却铜管(5)、所述冷却铜管(5)与气体导流通道(19)通过气体管路(3)连通，所述冷却铜管(5)置于所述液氮容器内，所述控制器(12)与所述集成加热器(11)和所述温度传感器(10)电连接。
2.根据权利要求1所述的超低温控制装置，其特征在于，所述超低温控温台还包括隔热罩(9)，所述隔着罩位于样品台(7)的上部。<...
【技术特征摘要】
1.一种纳米压痕测试的超低温控制装置，其特征在于，包括气源、液氮容器、冷却铜管(5)、超低温控温台和控制器(12)，所述超低温控温台包括样品台(7)、集成加热器(11)、温度传感器(10)，所述样品台(7)内置有气体导流通道(19)，所述气源与冷却铜管(5)、所述冷却铜管(5)与气体导流通道(19)通过气体管路(3)连通，所述冷却铜管(5)置于所述液氮容器内，所述控制器(12)与所述集成加热器(11)和所述温度传感器(10)电连接。
2.根据权利要求1所述的超低温控制装置，其特征在于，所述超低温控温台还包括隔热罩(9)，所述隔着罩位于样品台(7)的上部。
3.根据权利要求2所述的超低温控制装置，其特征在于，所述隔热罩(9)从外到内依次包括peek材料外层(13)、保温夹层(14)、金属导热层(15)。
4.根据权利要求2所述的超低温控制装置，其特征在于，所述隔热罩(9)上部开设透光孔(16)、一侧开设有压痕探针进出口(17)。
5.根据权利要求1所述的超低温控制装置，其特征在于，所述样品台(7)的上部设置有金属导热板(8)，所述集成加热器(11)、温度传感器(10)固定于金属导热板(8)下部，所述气体导流通道(19)位于所述接触金属板的下部，设置为中空结构或者折线形，开设有进口和出口。
【专利技术属性】
技术研发人员：周远，李彦龙，吴能友，綦民辉，陈东，
申请(专利权)人：崂山国家实验室，
类型：发明
国别省市：
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