[發明專利]一種材料蠕變性能氣動測試裝置

在審

• 申請號: 202010931580.1
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN111929172A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 鮑睿;王志海;時海濤;于坤鵬;王曉紅;章瑋瑋;胡峰;毛亮
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01N3/02;G01N3/04;G01N3/06
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 花錦濤

本發明涉及測試儀器領域，具體涉及一種材料蠕變性能氣動測試裝置，包括機架，機架上設置引導構件；引導構件引導方向的第一端設置固定架，所述引導構件上滑動設置有滑臺，測試時，待測試的樣品安裝在固定架與滑臺之間；還包括能夠驅動滑臺移動的氣動驅動機構；還包括能夠檢測樣品受力大小的力檢測機構以及能夠檢測樣品形變位移的位移檢測機構。本發明的優點在于：結構簡單緊湊、加載機構穩定性高且成本低。

技術領域

本發明涉及測試儀器領域，具體涉及一種材料蠕變性能氣動測試裝置。

背景技術

材料蠕變是材料的一種粘彈性質，是在一定的溫度條件下，保持應力不變，材料的應變隨時間的推進而逐漸變大的一種現象。尤其在微電子行業，蠕變已成為電子封裝互連結構材料在高溫服役過程中最主要的失效因素，其中應力和溫度對互連材料的蠕變特性影響顯著。因此，互連材料的蠕變性質已成為預測和評估電子設備可靠性和全生命周期的重要參數。

現有技術中，通常采用單軸蠕變試驗來研究材料的蠕變特性。單軸蠕變試驗能夠獲得單軸蠕變應變隨時間的變化曲線，通常稱作蠕變曲線。現有的蠕變試驗裝置多基于杠桿原理通過液壓對材料施加不同的負載，如公開號為CN102768153A的中國發明專利公開了一種蠕變試驗機，其使用多組橫梁和豎梁構件組成了一套杠桿系統，通過杠桿臂、加載配重、油缸和傳力臂構成加載機構，原理簡單，易操作；但是，這類機構不緊湊，傳力路徑復雜，不適用于高精度小負荷加載。

同時，材料蠕變測試一般耗時較長，應力加載的穩定性對材料蠕變試驗至關重要，如公開號為CN105510117A的中國發明專利公開了一種長時連續工作蠕變持久試驗機，其采用了杠桿機械式加載主機，主機電器部件采用了冗余設計，保障了應力加載穩定，進一步提高了設備的運行可靠性；但是，其缺點是機構設計復雜，設備成本高。

有些材料蠕變性質測試，要求應力加載負荷小、穩定性高，還需求測試裝置結構簡單緊湊、操作方便，現有技術方案均無法同時滿足這些要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種結構簡單緊湊、加載機構穩定性高且成本低的材料蠕變性能氣動測試裝置。

本發明是通過以下技術手段實現解決上述技術問題的：一種材料蠕變性能氣動測試裝置，包括機架，機架上設置引導構件；

引導構件引導方向的第一端設置固定架，所述引導構件上滑動設置有滑臺，測試時，待測試的樣品安裝在固定架與滑臺之間；

還包括能夠驅動滑臺移動的氣動驅動機構；

還包括能夠檢測樣品受力大小的力檢測機構以及能夠檢測樣品形變位移的位移檢測機構。

本發明中的一種材料蠕變性能氣動測試裝置主要用于測試樣品的材料蠕變性能，實際應用時，待測試的樣品安裝在固定架與滑臺之間，準備就緒后，啟動氣動驅動機構，氣動驅動機構能夠驅動滑臺向遠離固定架的方向移動，從而拉動樣品，引導構件能夠引導滑臺的移動，確保其在預定方向移動，測試時，力檢測機構實時檢測樣品受力大小，位移檢測機構實時檢測樣品形變位移，進而能夠得到樣品蠕變性能相關實驗數據，相對于現有技術，氣動驅動機構方便控制、控制簡單、結構緊湊、性能穩定、成本低廉，能夠實現多樣化的應力負載施加，同時快速響應應力負載波動，保障了應力施加的穩定性；同時本發明結構簡單、緊湊、加載機構穩定性高、成本低，可滿足材料蠕變性能測試需求。

優化的，所述引導構件采用導柱、導軌或者導槽中的一種。

優化的，所述固定架滑動安裝在引導構件上，且所述固定架上設置有能夠將固定架鎖定在引導構件上的固定架鎖定機構。

實際應用時，可根據試驗樣品的規格，靈活調整固定架在引導構件上的位置，調整到合適位置后，通過固定架鎖定機構將其固定在引導構件上，隨后開展相應試驗，整體適用范圍較廣。

優化的，所述滑臺上設置有能夠將滑臺鎖定在引導構件上的滑臺鎖定機構。