[发明专利]一种可原位观测的高温拉压测试系统

说明书

本发明公开一种可原位观测的高温拉压测试系统，包括真空室、高温拉压组件和试样观测组件，真空室的顶部设置有下沉式观察窗，高温拉压组件包括试样加热装置和载荷驱动机构，载荷驱动机构和试样加热装置均设置于真空室内；试样观测组件包括调节机构和安装于调节机构上的光学显微镜，调节机构设置于真空室外顶部，且光学显微镜的物镜嵌入真空室顶部的由下沉式观察窗下沉形成的凹坑内。本发明提出的可原位观测的高温拉压测试系统，结构新颖合理，其集试样高温拉压组件与光学显微镜于一体，在没有扫描电镜的条件下，实现在试样高温拉伸或压缩测试中，随时对试样进行原位观测，有利于实现对高温拉伸试样的微观结构表征与研究。

技术领域

本发明涉及材料试验领域，特别是涉及一种可原位观测的高温拉压测试系统。

背景技术

材料的拉伸性能是其力学性能中最重要、最基本的性能之一，它在很大程度上决定了该种材料的使用场合。因此，在对材料的力学性能进行研究的过程中，对材料进行拉伸试验是必不可少的一个环节。随着对材料研究的深入，由众多研究结论表明，材料的微观结构和性能能影响其宏观力学性能。材料的微观形貌与其机械性能也有着十分密切的联系，如果对两者关系进行更加深入的研究，不但可以进一步优化纳米复合材料、带有纳米级尺度涂层的薄膜材料的加工制作工艺过程，还能够从机理上深入理解复合材料的失效机理等理论问题。

目前，大多数的拉伸试验都是在大气环境下对试样进行拉伸，测试材料的应力-应变曲线和拉断后的断面进行分析，几乎没有对拉伸过程中材料微观结构的变化进行观测及分析。大气环境下对样品加还会导致材料氧化，无法得到准确的测试数据。市场上原位拉伸台配合扫描电镜可以对样品进行原位高温拉伸测试，但是，如果没有扫描电镜就无法进行实验，这对试验场地以及试验应用造成了极大的限制。

因此，有必要提出一种不需要扫描电镜，也可随时对高温拉伸测试过程中的材料进行原位微观结构表征与研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种可原位观测的高温拉压测试系统，不需要扫描电镜，配合高温拉压组件及光学显微镜，可随时对材料高温拉伸测试进行原位的微观结构表征与研究，进而解决上述现有技术存在的使用扫描电镜对试验场地以及试验应用有所限制的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种可原位观测的高温拉压测试系统，包括：

真空室，所述真空室的顶部设置有下沉式观察窗；

高温拉压组件，所述高温拉压组件包括试样加热装置和用于拉伸或压缩试样的载荷驱动机构，所述载荷驱动机构和所述试样加热装置均设置于所述真空室内；

试样观测组件，所述试样观测组件包括调节机构和安装于所述调节机构上的光学显微镜，所述调节机构设置于所述真空室外顶部，且所述光学显微镜的物镜嵌入所述真空室顶部的由所述下沉式观察窗下沉形成的凹坑内，所述调节机构用于调节所述光学显微镜，以使所述光学显微镜与所述载荷驱动机构上试样的待观测处对焦。

可选的，所述真空室为圆柱形真空室，其包括：

圆柱形真空室壳体，所述圆柱形真空室壳体的轴向顶端敞口布置，所述载荷驱动机构和所述试样加热装置均设置于所述圆柱形真空室壳体内；

真空室密封盖，所述真空室密封盖铰接于所述圆柱形真空室壳体的轴向顶端，用于打开或封闭所述圆柱形真空室壳体；所述下沉式观察窗设置于所述真空室密封盖上。

可选的，所述真空室密封盖与所述圆柱形真空室壳体之间连接有气动弹簧，且所述气动弹簧的两端分别与所述真空室密封盖和所述圆柱形真空室壳体铰接。

可选的，所述真空室上设置有抽真空管路，所述抽真空管路与抽真空装置连接；所述抽真空管路上设置有真空计。

可选的，所述抽真空装置为分子泵，所述分子泵通过卡钳螺钉连接于所述真空室上。