[实用新型]真空环境下的高温微纳米压痕测试装置

权利要求书

1.一种真空环境下的高温微纳米压痕测试装置，其特征在于：包括Z向宏观调整模块、压痕精密加载模块、压痕测试模块、加热模块和偏心换点机构，Z向宏观调整模块装配在大理石基体(5)上，压痕精密加载模块通过柔性铰链连接架(19)安装在Z向宏观调整模块上，由压电叠堆(21)推动柔性铰链(20)使其下部结构产生精密位移，从而实现压痕的精密加载；压痕测试模块中，电容式位移传感器测量端(7)通过微动平台(10)固定在宏观调整平台(18)上，并通过位移测量板(23)的位移来实现位移信号的检测；力传感器(22)串联在柔性铰链(20)与水冷杆(24)之间，实现载荷信号的检测；加热模块由加热炉(4)、温度控制系统(50)以及热电偶(51)组成，通过在温度控制系统(50)中设定温度加载模式来实现加热炉内炉温的加载，并通过加热炉中的热电偶实时将测量的炉温反馈给温度控制系统从而实现炉温的闭环控制，加热炉(4)通过加热炉支板(3)固定在加热炉左、右支腿(32、2)上，加热炉左、右支腿(32、2)通过螺钉连接在大理石底座(1)上；热电偶(51)的测量端放置在加热炉(4)炉腔中，另一端通过导线与温度控制系统(50)相连，实时进行温度反馈，温度控制系统(50)与加热炉(4)之间通过导线传输温控信号；所述偏心换点机构的偏心换点机构电机(39)通过传动轴轴承端盖(47)固定在偏心换点机构支撑板(31)上，其产生的动力经偏心换点机构传动轴(38)、小齿轮(36)、大齿轮(29)传递给偏心换点机构冷却轴(28)，进而带动氧化铝耐热平台(27)、氧化铝耐热载物台(26)实现压痕测试过程中不同压入位置点的更换；偏心换点机构冷却轴(28)下部通过旋转接头连接法兰(33)与旋转接头(34)转子相连，旋转接头(34)定子经旋转接头固定架(35)固定在加热炉左支腿(32)上。

2.根据权利要求1所述的真空环境下的高温微纳米压痕测试装置，其特征在于：所述的加热模块是：加热炉(4)通过加热炉支板(3)固定在加热炉左、右支腿(32、2)上，加热炉左、右支腿(32、2)通过螺钉连接在大理石底座(1)上；热电偶(51)的测量端放置在加热炉(4)炉腔中，另一端通过导线与温度控制系统(50)相连，实时进行温度反馈，温度控制系统(50)与加热炉(4)之间通过导线传输温控信号。

3.根据权利要求1所述的真空环境下的高温微纳米压痕测试装置，其特征在于：所述的偏心换点机构是：偏心换点机构电机(39)通过螺纹连接固定在传动轴轴承端盖(47)上，并通过键连接在偏心换点机构传动轴(38)上，小齿轮(36)通过键连接在偏心换点机构传动轴(38)上，所述偏心换点机构传动轴(38)上安装在传动轴轴承(45)上，所述传动轴轴承(45)安装在偏心换点机构支承板(31)上，并用小齿轮轴套(37)、传动轴圆螺母(46)、传动轴轴承端盖(47)进行定位，大齿轮(29)与小齿轮(36)啮合，并通过键连接在偏心换点机构冷却轴(28)上，氧化铝耐热平台(27)通过顶丝安装在偏心换点机构冷却轴(28)上；氧化铝耐热载物台(26)通过螺纹连接在氧化铝耐热平台(27)，其上表面通过高温胶固定试件；偏心换点机构冷却轴(28)安装在冷却轴轴承(42)上，并通过大齿轮轴套(30)、冷却轴圆螺母(43)、冷却轴轴承端盖(44)进行定位，所述冷却轴轴承(42)安装在偏心换点机构支承板(31)上，所述冷却轴轴承端盖(44)和传动轴轴承端盖(47)用螺钉连接在偏心换点机构支承板(31)上，所述偏心换点机构支承板(31)通过螺钉连接在加热炉左、右支腿(32、2)上；旋转接头连接法兰(33)通过销连接在偏心换点机构冷却轴(28)上，旋转接头(34)转子通过螺钉连接在旋转接头连接法兰(33)上，旋转接头(34)定子用螺钉固定在旋转接头固定架(35)上，所述旋转接头固定架(35)用螺钉连接在加热炉左支腿(32)上；O型圈(48)安装在偏心换点机构冷却轴(28)的O型槽中并夹在偏心换点机构冷却轴(28)的下端面与旋转接头(34)转子上端面之间，以实现流道的密封。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的真空环境下的高温微纳米压痕测试装置，其特征在于：所述的真空环境下的高温微纳米压痕测试装置的主体通过大理石底座(1)固定在真空室系统(49)内。