[实用新型]变温-强磁场复合条件下的纳米压痕测试仪器

权利要求书

1.一种变温-强磁场复合条件下的纳米压痕测试仪器，其特征在于：包括支撑模块（1）、强磁场加载模块（2）、精密位移检测模块（3）、载荷精密驱动检测模块（4）和变温加载模块（5），所述强磁场加载模块（2）、精密位移检测模块（3）、载荷精密驱动检测模块（4）和变温加载模块（5）分别安装在支撑模块（1）上；仪器整体置于真空腔内，精密位移检测模块（3）和载荷精密驱动检测模块（4）实现压头的精密驱动以及压入深度与施加载荷的精密检测；强磁场加载模块（2）与变温加载模块（5）耦合实现变温-强磁场加载测试。

2.根据权利要求1所述的变温-强磁场复合条件下的纳米压痕测试仪器，其特征在于：所述的强磁场加载模块（2）是：低温超导线圈（201）放置在支撑块（103）上，保证试件位于低温超导线圈（201）的中心5T匀场区；低温超导线圈（201）是由低温超导线材按照跑道型结构绕制而成的二级磁体线圈，线圈放置于液氦杜瓦内，保证其工作温度；正极引线接头（202）、负极引线接头（203）通过非导磁性钛制螺栓与低温超导线圈（201）连接，外接直流电源对低温超导线圈（201）进行稳态加载与控制，实现0~5T的强磁场加载。

3.根据权利要求1所述的变温-强磁场复合条件下的纳米压痕测试仪器，其特征在于：所述的精密位移检测模块（3）包括连接板（301）、手动平移台（302）、耐低温强磁激光式位移传感器（304）、夹具体a（303）、夹具体b（305）及位移测量板（306），所述手动平移台（302）左端通过连接板（301）螺栓连接固定于外壳（101）上；夹具体a（303）、夹具体b（305）通过螺栓连接固定于手动平移台（302）上；位移测量板（306）通过连接块（403）下端面与耐低温强磁压电式力传感器（405）上端面夹紧固定；夹具体a（303）、夹具体b（305）夹持着耐低温强磁激光式位移传感器（304）随手动平移台（302）纵向移动，完成耐低温强磁激光式位移传感器（304）与位移测量板（306）的校准，实现压头压入深度的精密检测。

4.根据权利要求1所述的变温-强磁场复合条件下的纳米压痕测试仪器，其特征在于：所述的载荷精密驱动检测模块（4）包括耐低温强磁压电纳米位移台（404）、连接块（403）、耐低温强磁压电式力传感器（405）、压杆（402）、紧定螺钉（406）及压头（401），所述耐低温强磁压电纳米位移台（404）上端通过螺栓连接固定于外壳（101）上，下端通过螺栓与连接块（403）连接；耐低温强磁压电纳米位移台（404）存在粗定位及精细定位两种模式，粗定位模式实现压头纵向宏观进给，精细定位模式分辨率达1nm以下，实现压头纵向精密微观进给；耐低温强磁压电式力传感器（405）上端通过外螺纹与连接块（403）中心孔内螺纹连接，下端通过外螺纹与压杆（402）中心孔内螺纹连接；压杆（402）与压头（401）通过紧定螺钉（406）进行固定，实现压头的精密驱动与载荷检测。

5.根据权利要求1所述的变温-强磁场复合条件下的纳米压痕测试仪器，其特征在于：所述的变温加载模块（5）是：载物台（502）通过螺栓连接固定于底板（102）上，传输管道（503）与载物台（502）过盈配合，通入液氦或液氮对载物台（502）及其上的试件实现低温加载；载物台（502）内嵌入发热电阻丝（501），通过改变发热电阻丝（501）的发热功率实现变温加载。