详情

原文传递一种压痕测试装置及测试方法

专利名称：	一种压痕测试装置及测试方法
摘要：	本发明提供了一种新型的可测量材料多种力学性能(如弹性模量、屈服强度、抗拉强度、断裂韧性、蠕变性能等)的高通量宽温域压痕测试装置及测试方法。该装置通过微调方式能够直接确定压头与试样的接触零点，同时能够提供‑253℃至1000℃的温度环境，且能够在相同温度环境下同时进行多组压痕测试。该装置包含底座、样平台、力施加系统、距离调节系统、反馈控制系统、测量系统、温控系统和/或隔热系统。本发明解决了现有的压痕装置无法直接确定压头与试样的接触零点问题；同时解决了现有装置无法在同一试验环境下同时进行多头压痕测试的问题，提供了一种在一工况下对多个相同或者不同尺寸的试样进行压痕测试的装置及试验方法；还可以通过温度环境箱的转换，实现宽温域的压痕测试。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	华东理工大学
发明人：	谈建平;朱文波;涂善东;李思宽;王卫泽
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-26T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201910561582.3
公开号：	CN110132750A
代理机构：	上海专利商标事务所有限公司
代理人：	陶启长
分类号：	G01N3/18(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	200237 上海市徐汇区梅陇路130号
主权项：	1.一种压痕测试装置，包括设于底座的一个或多个样平台，该一个或多个样平台上装有试样，包含压头柱连接部件的力施加系统，所述压头柱连接部件连接有一个或多个压头柱，所述一个或多个压头柱与所述一个或多个样平台彼此对置，并且各压头柱的前端装有压头，所述力施加系统配置成在压头柱的轴向上移动所述压头柱连接部件，和利用压头对试样施加力，距离调节系统，配置为使一个或多个压头柱和/或一个或多个样平台各自独立地在压头柱轴向上相对移动，和反馈控制系统，配置成在压头与试样接触时停止样品台和/或压头柱在压头柱轴向上的相对移动。 2.如权利要求1所示的压痕测试装置，还包括下述至少一种：测量系统，用于测量压头的载荷和/或位移，包括升温装置和降温装置的温控系统，提供-253℃至1000℃的测试温度，或位于测量系统和试样之间的隔热系统。 3.如权利要求1或2所示的压痕测试装置，其中所述反馈控制系统通过试样与压头接触时引起的参数变化而改变所述相对移动。 4.如权利要求3所示的压痕测试装置，其中所述反馈控制系统包括设置在各压头柱和/或样平台上的电源，所述参数变化是电流变化。 5.如权利要求2所示的压痕测试装置，其中所述温控系统容纳压头和试样，所述升温装置包括高温环境箱，所述降温装置包括低温环境箱。 6.如权利要求5所示的压痕测试装置，所述压痕测试装置还具有选自以下的至少一种特征：升温装置包含多个热电偶，或隔热系统包含各压头柱上的水冷导管以及高温环境箱和/或低温环境箱与水冷导管之间的隔热挡板。 7.如权利要求1或2所示的压痕测试装置，所述压痕测试装置还具有选自以下的至少一种特征：所述距离调节系统是设置在各压头柱和/或样平台上的致动电机；所述压头柱连接部件包含压头集成盘，其上设置有所述压头柱；所述一个或多个压头柱和/或一个或多个可移动样平台被配置成各自独立地在压头柱的径向方向移动；所述一个或多个可移动样平台被配置成各自独立地旋转；或所述力施加系统的致动由电机控制。 8.如权利要求2所示的压痕测试装置，其中所述测量系统包含选自以下的至少一种：设置在力施加系统上的位移传感器，设置在压头柱上的位移传感器，或设置在压头柱上的力传感器。 9.一种压痕测试方法，包括：提供一个或多个试样，分别固定于一个或多个样平台；通过力施加系统使压头与试样接近，在一温度下，利用距离调节系统使样平台与压头柱沿压头柱轴向相对移动，当试样与压头接触时通过反馈控制系统停止该相对移动，通过力施加系统对试样施加力，通过传感器记录数据，根据数据获得试样的力学参数。 10.一种压痕测试方法，包括：提供一个或多个试样，分别固定于一个或多个样平台；通过力施加系统使压头与试样接近，在第一环境箱中，利用距离调节系统使样平台与压头柱沿压头柱轴向相对移动，当试样第一位置与压头接触时通过反馈控制系统停止该相对移动，通过力施加系统对试样施加力并通过传感器记录数据，在第二环境箱中，利用距离调节系统使样平台与压头柱沿压头柱轴向相对移动，当试样第二位置与压头接触时通过反馈控制系统停止该相对移动，通过力施加系统对试样施加力并通过传感器记录数据，和根据数据获得试样的力学参数，和其中第一环境箱与第二环境箱的温度不同。
所属类别：	发明专利