[发明专利]一种显微CT原位拉伸测试装置

说明书

本发明公开了一种显微CT原位拉伸测试装置，包括密封实验腔体、上下拉伸杆、控制系统和调节系统；所述密封实验腔体具有用于取放样品的腔体门，以及设置于密封实验腔体中段的一圈容许X射线通过的透明窗口；上下拉伸杆分别贯穿实验腔体的顶部、底部并与密封实验腔体动密封连接；控制系统包括压力控制系统和温度控制系统，压力控制系统用于控制密封实验腔体中的气氛，温度控制系统用于控制密封实验腔体中样品的温度，其包括加热灯具和温度传感器；调节系统用于调节样品空间位置，其包括调控台和六角台，通过转接板动密封连接于密封实验腔体底部。本发明可在CT拉伸实验过程中对样品进行精准控制地加温、加压，且结构简单，体积小，实验精度高。

技术领域

本发明涉及一种显微CT原位拉伸测试装置。

背景技术

原位拉伸显微CT是测量运用于复杂环境材料如熔盐堆材料的分析方法。在采用该方法分析固体材料特别是复合材料中的纳米结构时常需要同时对样品进行应力加载及加温，加不同气氛，为保证实验所需的温度及反应气氛等原因，需要提供不同的温度及气氛条件。比如，在研究复合材料在熔盐作用下的力学及破坏行为，某些材料在较高温度及不同压力环境下服役情况等。在对样品进行加热加压加载的同时还可以进行CT扫描实验，可以研究复杂环境下材料的力学和破坏机理。鉴于拉伸实验的广泛运用和一些材料的特殊服役环境，加上CT检测的无损和高分辨率的优点，CT拉伸实验装置有较广泛的市场需求。

然而，现有的拉伸实验的原位装置一般用于拉伸、压缩、剪切、弯曲等试验，对于实验过程中暴露在高温和不同压力环境中的样品不适用。即使部分现有原位拉伸测试装置能够提供温度、气氛调节功能，但其控制精度和控制范围往往难以达到要求。

综上可知，亟需一种显微CT原位拉伸测试装置，实现在拉伸实验过程中对样品进行精准控制地加温、加压，且可同步进行CT实验，结构简单，体积小，实验精度高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种显微CT原位拉伸测试装置，可在CT拉伸实验过程中对样品进行精准控制地加温、加压，且结构简单，体积小，实验精度高。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种显微CT原位拉伸测试装置，包括密封实验腔体、上下拉伸杆、控制系统和调节系统；所述密封实验腔体具有用于取放样品的腔体门，以及设置于密封实验腔体中段的一圈容许X射线通过的透明窗口；上下拉伸杆分别贯穿实验腔体的顶部、底部并与密封实验腔体动密封连接；控制系统包括压力控制系统和温度控制系统，压力控制系统用于控制密封实验腔体中的气氛，温度控制系统用于控制密封实验腔体中样品的温度，其包括加热灯具和温度传感器；调节系统用于调节样品空间位置，其包括调控台和六角台，通过转接板动密封连接于密封实验腔体底部。

优选地，所述加热灯具包括偶数个相同的射灯，所述射灯两两对称地布置于密封实验腔体侧壁上，所有射灯的发射光会聚于样品上。

进一步地，所述加热灯具具有用于调节射灯自身温度的冷却机构。

优选地，所述射灯数量为4个。

优选地，所述射灯为卤素灯。

进一步地，所述加热灯具还包括用于调节射灯与样品距离的调节机构。

优选地，所述压力控制系统包括压力表、背压阀、高压电磁阀、挡板阀、真空规管，均以焊接方式连接在密封实验腔体上。

优选地，所述透明窗口的形状为圆环状，材质为聚甲基丙烯酸甲酯。

优选地，用波纹管实现所述动密封连接。

优选地，该装置的主体材料为316合金。

相比现有技术，本发明技术方案具有以下有益效果：