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申请/专利权人：吉林大学

摘要：本发明涉及一种与X射线光源结合的原位超高温压痕测试装置及方法，属于仪器科学与精密测试领域。该装置包括壳体、压痕测试模块、热辐射屏蔽模块、超高温模块和三轴定位模块。超高温模块基于石墨发热体的焦耳热效应，可实现室温至1600℃的超高温加载，包括压头加热单元和样品加热单元，分别以热辐射和热传导的形式对压头和样品进行同步加热，以减小温差所引起的热漂移。调节X射线光源使其垂直于压痕加载方向透过石英观察窗和样品到达探测器，即可实现在X射线成像下的原位超高温压痕测试。本发明可用于开展材料在超高温环境下“表层变形‑内部缺陷‑力学性能”等多参量的动态监测与同步表征，揭示超高温环境下材料的力学性能演化规律与损伤机理。

主权项：1.一种与X射线光源结合的原位超高温压痕测试装置，其特征在于：该装置包括壳体1、压痕测试模块2、热辐射屏蔽模块3、超高温模块4和三轴定位模块5；所述的壳体1按照端盖1.1、上连接筒1.2、石英观察窗1.3、下连接筒1.4和底座1.5的顺序自上而下依次通过螺钉和O型圈密封连接组成，下连接筒1.4处设有气嘴用于对装置抽真空或通入惰性保护气体；所述的压痕测试模块2通过螺纹安装于端盖1.1，按照直动式闭环压电驱动器2.1、力传感器2.2、水冷压杆2.3、压头套筒2.4和压头2.5的顺序自上而下连接组成，其中水冷压杆2.3用于压头2.5与力传感器2.2间的热量隔绝以避免力传感器2.2发生热漂移；基于直动式闭环压电驱动器2.1的位移测量值和力传感器2.2的载荷测量值，经校准后可绘制出压痕测试的载荷-深度曲线；所述的热辐射屏蔽模块3通过轴肩安装于上连接筒1.2，其表面制备有金或银等金属涂层以提高对红外辐射的反射率，从而避免热辐射引起力传感器2.2发生热漂移；所述的超高温模块4包括压头加热单元4.1和样品加热单元4.2，该模块基于石墨发热体的焦耳热效应可实现室温至1600℃的超高温加载；所述的压头加热单元4.1通过轴肩安装于上连接筒1.2，由外绝缘层I4.1.1、石墨发热体I4.1.2、内绝缘层I4.1.3、电极I4.1.4、热电偶I4.1.5、保温层I4.1.6和水冷壳体I4.1.7组成；所述的样品加热单元4.2固定安装于三轴定位模块5，由外绝缘层II4.2.1、石墨发热体II4.2.2、内绝缘层II4.2.3、电极II4.2.4、热电偶II4.2.5、保温层II4.2.6和水冷壳体II4.2.7组成，样品粘贴于外绝缘层II4.2.1；所述的样品加热单元4.2以热传导的形式对样品进行加热，压头加热单元4.1以热辐射的形式对压头2.5进行同步加热，从而减小由于压头2.5与样品间温差所引起的压痕测试热漂移；所述的热辐射屏蔽模块3和压头加热单元4.1中心设有通孔，压头2.5从中穿过；所述的三轴定位模块5固定安装于底座1.5，其结构由三轴微型电机平台组成，可用于更换压痕位置和压痕测试过程中的接触判断。

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百度查询： 吉林大学 与X射线光源结合的原位超高温压痕测试装置及方法