[发明专利]单晶粒间合金液膜力学特性的测试方法和装置

权利要求书

1.一种单晶粒间合金液膜力学特性的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，切割

将合金材料切割为指定直径和厚度的合金片(8)；

第二步，对第一步中获得的合金片(8)进行打磨，去除合金片(8)表面的氧化膜并使合金片(8)表面平整；

第三步，获得单晶圆片(7)

市购获得指定直径的两片单晶圆片(7)；

第四步，腐蚀和清洗

使用相应的化学溶剂对所述单晶圆片(7)进行腐蚀去除氧化膜，然后再以无水乙醇对所述单晶圆片(7)进行清洗；

第五步，喷涂

在用于安装所述合金片(8)的上模具(2)和下模具(3)与合金片(8)接触的各面，以及所述上模具(2)和下模具(3)之间的接触面上喷涂氮化硼涂料；

第六步，组装

将两片所述单晶圆片(7)分别安装至上模具(2)和下模具(3)内，然后将所述上模具(2)和下模具(3)安装至高温拉伸试验机上，再将所述合金片(8)夹设限位于两片单晶圆片(7)之间；

第七步，测试

于高温拉伸机上将温度加热到所述合金片(8)固相线以上某一温度，并保温一段时间，使所述合金片(8)相变为液相，并使液相的所述合金片(8)与单晶圆片(7)产生一定的冶金结合，随后将温度降低至拉伸测试所需温度，并进行拉伸测试。

2.根据权利要求1所述的单晶粒间合金液膜力学特性的测试方法，其特征在于：所述第六步中，将所述合金片(8)夹设限位于两片单晶圆片(7)之间时，首先将合金片(8)置入下模具(3)顶端开设的通孔(9)内，再控制高温拉伸试验机驱动上模具(2)和下模具(3)合模。

3.根据权利要求1所述的单晶粒间合金液膜力学特性的测试方法，其特征在于：所述上模具(2)和下模具(3)分别通过上连接螺栓(1)和下连接螺栓(4)安装至高温拉伸试验机上。

4.根据权利要求1所述的单晶粒间合金液膜力学特性的测试方法，其特征在于：

第一步中切割的合金材料为共晶合金材料，所述合金片(8)相应为共晶成分合金片，第二步中对所述共晶成分合金片打磨时应去除其表面氧化膜；

第三步中市购获得的单晶圆片(7)为单晶Si片，第四步中使用的化学溶剂为稀HF。

5.一种单晶粒间合金液膜力学特性的测试装置，使用如权利要求4所述的单晶粒间合金液膜力学特性的测试方法进行晶间液膜力学特性及断裂机制学特性的测试，其特征在于：包括由上至下共轴设置的上连接螺栓(1)和下连接螺栓(4)，所述上连接螺栓(1)和下连接螺栓(4)为上下两端均设有外螺纹的双头螺栓；上模具(2)和下模具(3)为分别由顶端和底端开设螺纹孔的套状结构，分别螺纹配合套设至所述上连接螺栓(1)底端和下连接螺栓(4)顶端，两者的端面开设共轴连通的通孔(9)；所述上连接螺栓(1)的下端面与上模具(2)之间及下连接螺栓(4)的上端面与下模具(3)之间压紧垫设单晶圆片(7)，所述通孔(9)内设有合金片(8)。

6.根据权利要求5所述的单晶粒间合金液膜力学特性的测试装置，其特征在于：所述上模具(2)的下端面和下模具(3)的上端面开设有凹槽(6)。

7.根据权利要求5所述的单晶粒间合金液膜力学特性的测试装置，其特征在于：所述单晶圆片(7)与上连接螺栓(1)的下端面之间或与下连接螺栓(4)的上端面之间还压紧垫设有石墨纸(5)。

8.根据权利要求5所述的单晶粒间合金液膜力学特性的测试装置，其特征在于：所述单晶圆片(7)的直径与上模具(2)和下模具(3)的螺纹孔孔径配合，所述共晶成分合金片(8)的直径与所述通孔(9)的直径相配合。