[發明專利]基于掃描電鏡的原位加載裝置

有效

• 申請號: 201611187141.4
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106526241B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 李艷杰;殷亮;舒慶璉;趙國華;楊令強;韓光
• 申請（專利權）人: 高郵市新浪愛拓化工機械設備有限公司
• 主分類號: G01Q10/00
• 分類號: G01Q10/00
• 代理公司: 揚州潤中專利代理事務所(普通合伙) 32315
• 代理人: 張琳

本發明公開了一種基于掃描電鏡的原位加載裝置，包括：試驗臺；第一夾持塊、第二夾持塊；第一連接塊、第二連接塊，第一連接塊與第一夾持塊相對設置，第二連接塊與第二夾持塊相對設置；壓電陶瓷組，其設置于第一連接塊與第一夾持塊之間；壓力傳感器，其設置于第二連接塊與第二夾持塊之間；絲杠傳動機構，其用于使第一連接塊與第二連接塊相對運動，以使第一夾持塊和第二夾持塊夾持試件，并通過壓電陶瓷組合和壓力傳感器測得試件的力學數據；變速箱，其與絲杠傳動機構連接，并用于驅動絲杠傳動機構；致動器，其用于驅動變速箱。通過絲杠傳動機構使得第一夾持塊和第二夾持塊能夠快速靠近試件并對試件進行加載，從而縮短了加載試件的時間。

技術領域

本發明涉及機電控制技術領域，尤其涉及一種基于掃描電鏡的原位加載裝置。

背景技術

材料的宏觀破壞往往是由微觀失效累積引起的，比如金屬多晶材料，其破壞往往是從晶界斷裂開始的，加之對于宏觀材料的宏觀力學性能研究已經比較成熟，目前相關學者們將研究視野逐漸轉向了材料的微尺度力學性能研究，這必然要涉及到到微觀變形測量的問題。實現微觀變形測量的關鍵在于提高測量的空間分辨率和位移靈敏度。近年來高分辨率顯微技術特別是掃描電鏡的發展，為微納米實驗力學測量技術提供了前所未有的發展機遇，其空間分辨率高達納米量級。利用掃描電鏡進行力學性能表征，需要發展相應的加載設備。

然而，現有技術中的用于加載試件的加載機構均是微進給加載機構，即靠近和加載試件過程其進給速度相同，且速度較低，這勢必延長了加載試驗的操作時間(合理的加載機構是在靠近試件的過程中進給速度快、為試件加載時進給速度慢)。

發明內容

針對現技術中存在的上述技術問題，本發明的實施了提供了一種能夠解決上述一個或幾個問題的基于掃描電鏡的原位加載裝置。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種基于掃描電鏡的原位加載裝置，用于加載試件，包括：

試驗臺；

第一夾持塊、第二夾持塊；兩者相對設置在所述試驗臺上以用于夾持所述試件；

第一連接塊、第二連接塊，所述第一連接塊與所述第一夾持塊相對設置，所述第二連接塊與所述第二夾持塊相對設置；

壓電陶瓷組，其設置于所述第一連接塊與所述第一夾持塊之間；

壓力傳感器，其設置于所述第二連接塊與所述第二夾持塊之間；

絲杠傳動機構，其用于使第一連接塊與第二連接塊相對運動，以使所述第一夾持塊和所述第二夾持塊夾持所述試件，并通過所述壓電陶瓷組合和所述壓力傳感器測得所述試件的力學數據；

變速箱，其與所述絲杠傳動機構連接，并用于驅動所述絲杠傳動機構；

致動器，其用于驅動所述變速箱。

優選地，還包括：

密封法蘭盤，其內收納有數據線，所述數據線分別與所述致動器、所述壓電陶瓷組以及所述壓力傳感器電連接；

控制箱，其與所述密封法蘭盤內的數據線電連接，用于采集所述致動器、所述壓電陶瓷組以及所述壓力傳感器的物理和力學數據；

計算機，其與所述控制箱電連接，用于顯示所述控制箱所采集的物理和力學數據，并對該物理和力學數據進行分析。

優選地，還包括光柵位移計，所述光柵位移計設置于所述試驗臺上，并沿所述第一夾持塊和所述第二夾持塊的夾持方向延伸，以檢測所述試件的壓縮量。

優選地，所述變速箱與所述絲杠傳動機構通過聯軸器連接。

優選地，所述壓電陶瓷組由多塊壓電陶瓷塊并列拼接而成，所述壓電陶瓷組的兩側分別由第一壓電陶瓷固定裝置和第二壓電陶瓷固定裝置固定。