CN108760548A - 双行程混合驱动微纳米压痕/划痕测试装置 - Google Patents
双行程混合驱动微纳米压痕/划痕测试装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108760548A CN108760548A CN201810336309.6A CN201810336309A CN108760548A CN 108760548 A CN108760548 A CN 108760548A CN 201810336309 A CN201810336309 A CN 201810336309A CN 108760548 A CN108760548 A CN 108760548A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- load
- displacement
- pass
- support plate
- sample
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 59
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims abstract description 16
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 9
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 9
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 9
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 15
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 10
- 241000549556 Nanos Species 0.000 abstract description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 5
- 239000007769 metal material Substances 0.000 abstract description 5
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract description 5
- 239000007779 soft material Substances 0.000 abstract description 4
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 abstract description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/40—Investigating hardness or rebound hardness
- G01N3/42—Investigating hardness or rebound hardness by performing impressions under a steady load by indentors, e.g. sphere, pyramid
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/0058—Kind of property studied
- G01N2203/0076—Hardness, compressibility or resistance to crushing
- G01N2203/0078—Hardness, compressibility or resistance to crushing using indentation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本发明涉及一种双行程混合驱动微纳米压痕/划痕测试装置，属于精密传感器及精密仪器技术领域。由混合驱动单元、载荷检测与量程切换单元、位移检测单元、样品移动单元、基座、支撑板和导轨滑块组件组成。本发明利用音圈电机、压电叠堆‑柔性铰链实现混合驱动，通过调整屏蔽罩（架）与力传感器装配关系，采用分段载荷检测与量程切换方式，结合位移检测单元可实现不同加载行程和压入载荷的精确测量，并集成样品移动单元用于实现对样品的压入位置更换以及划痕测试。采用模块化设计思路，结构紧凑，安全可靠，既可实现对块状金属材料、薄膜材料及复合材料等常规纳米压痕/划痕测试，又可对生物组织等软材料进行大行程加载测试，实用性更强。
Description
技术领域
本发明涉及精密传感器与精密仪器技术领域，特别涉及一种双行程混合驱动微纳米压痕/划痕测试装置。本发明可同时实现两种不同行程高精度微纳米压痕/划痕测试，在涉及半导体技术、先进材料与材料科学、航空航天和国防科工等领域具有十分重要的科学意义和广泛的应用前景。
背景技术
近年来，随着新材料合成和制备工艺不断提高，其特征尺寸越来越小，在使用传统的标准试验对其进行力学参数测量时，可能会出现夹持、对中等一系列问题。为此，鉴于传统的宏观硬度以及刻划试验，提出了微纳米压痕/划痕测试方法。
微纳米压痕/划痕测试技术主要利用高分辨力的载荷和位移传感器，实时采集、显示、处理载荷和位移数据，即准确可靠地测得压入载荷-深度曲线。通过微纳米压痕测试可以获得被测材料的硬度、弹性模量、断裂韧度、疲劳特性等参数；通过微纳米划痕测试则可以获得薄膜的临界附着力和摩擦系数等参数。由于微纳米压痕/划痕测试技术具有操作方便、样品制备简单、测试内容丰富等优点，目前广泛应用于薄膜和纳米材料、半导体材料、金属材料、先进功能材料和生物材料等各种材料的力学表征。
纳米级精密驱动技术和检测技术是实现精确压痕/划痕测试的核心技术支撑，利用磁致伸缩材料、形状记忆合金、压电材料以及音圈驱动器等均可实现精密驱动，相应驱动方案应用在微纳米压痕/划痕测试装置的设计研究深受国内外学术界和工程界的广泛关注，并设计出多种型式的样机，如中国专利（CN 102288501 A）涉及一种精密纳米压痕测试装置，基于矩形音圈电机直线驱动方式，具有结构简单、加工方便、定位精度高、响应迅速等优点；又如中国专利（CN 104297082 A）涉及一种原位微纳米压痕/划痕测试仪，结构新颖，宏观位置调整以及划痕测试采用伺服电机驱动方式，压痕加载通过压电元件实现，并具有可集成在扫描电子显微镜下实现原位观测的优点。但是现有设计方案往往无法同时兼顾大行程和高精度，突出体现在载荷检测方面，这将严重限制纳米压痕/划痕测试装置的通用性和实用性。因此，设计研发具有大行程、高精度、结构紧凑的微纳米压痕/划痕测试装置具有广泛的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双行程混合驱动微纳米压痕/划痕测试装置，解决了现有微纳米压痕/划痕测试装置无法同时实现高精度和大行程两种加载模式及相应检测技术等缺陷，可同时实现两种不同行程高精度。本发明采用模块化设计思路，结构紧凑，安全可靠，既可实现对块状金属材料、薄膜材料及复合材料等常规纳米压痕/划痕测试，又可对生物组织等软材料进行大行程加载测试，实用性更强。
本发明的上述目的通过以下技术方案实现：
双行程混合驱动微纳米压痕/划痕测试装置，包括混合驱动单元、载荷检测与量程切换单元、位移检测单元、样品移动单元、基座1、支撑板16和导轨滑块组件19，所述混合驱动单元、载荷检测与量程切换单元、位移检测单元通过支撑板16与导轨滑块组件19相连，固定在基座1上，并保证加载轴线与载荷检测轴线同轴；所述样品移动单元通过内六角圆柱头螺钉固连在基座1上，实现样品在X、Y平面内的精密微动，并保证其安装表面与压入方向垂直。
所述的混合驱动单元通过音圈电机和压电叠堆-柔性铰链实现压入方向混合加载，其结构是：音圈电机内圈组件15与支撑板16通过输出端螺纹相连，音圈电机外圈13与固连在支撑板16上的电机固定支架14相连，实现压入方向宏观位移加载；压电叠堆11安放在与支撑板16相连的柔性铰链10上，柔性铰链10的输出端通过螺纹与载荷检测与量程切换单元直接相连，实现压入方向微动位移加载。
所述的载荷检测与量程切换单元通过调整传感器屏蔽罩和屏蔽架与力传感器的装配关系，结合调整螺母锁紧位置，以改变压力传递路线，从而实现不同加载模式下压入力精确测量，其结构是：样品托6通过螺纹与连接杆相连，螺母Ⅱ24压紧可拆卸式传感器屏蔽罩4，大量程力传感器5两端分别通过螺纹与连接杆和样品移动单元相连；小量程力传感器8两端分别通过螺纹与连接轴和柔性铰链10相连，可拆卸式N型屏蔽架20、螺母Ⅰ23以及压头连接套7都通过螺纹与连接轴相连，通过螺母Ⅰ23、压头连接套7压紧位移测量臂21，可拆卸式N型屏蔽架20通过内六角圆柱头螺钉与支撑板16固连；压头22通过螺纹与压头连接套7连接，实现压入载荷的加载；当利用音圈电机宏观位移加载时，通过螺母Ⅰ23压紧与支撑板16连接的可拆卸式N型屏蔽架20，使压头连接套7与小量程力传感器8隔离，同时拆除隔离大量程力传感器5的可拆卸式传感器屏蔽罩4，通过两块螺母Ⅱ24使样品托6与大量程力传感器5直连，对宏观位移加载下压入载荷的精密测量；当利用压电叠堆-柔性铰链微观位移加载时，拆除可拆卸式N型屏蔽架20，通过螺母Ⅰ23与小量程力传感器8直连，同时在大量程力传感器5上安装可拆卸式传感器屏蔽罩4，使样品托6与大量程力传感器5隔离，并用螺母Ⅱ24压紧，对微观位移加载下压入载荷的精密测量。
所述的位移检测单元是：电容位移传感器9连接在手动位移平台12上，手动位移平台12通过内六角圆柱头螺钉固定在支撑板16上，实现对微观位移加载中压入深度的精确测量；光栅尺组件18通过光栅尺组件安装架17分别固定在支撑板16和基座1上，实现量程切换时装配关系调整以及宏观位移加载中压入深度的精确测量。
所述的样品移动单元是：X向精密压电驱动平台2通过内六角圆柱头螺钉与Z向精密压电驱动平台3相连，并最终与基座1相连，实现样品压入位置更换以及划痕测试载荷加载。
本发明的有益效果在于：
1、本发明结构简单，布局紧凑，基于音圈电机、压电叠堆-柔性铰链实现混合驱动，既可实现对块状金属材料、薄膜材料及复合材料等常规纳米压痕/划痕测试，又可对生物组织等软材料进行大行程加载测试，应用范围更加广泛。
2、本发明采用模块化设计，以混合驱动和载荷检测与量程切换单元为基础，结合位移检测单元用于实现不同加载行程和压入载荷的精确测量，并集成样品移动单元用于实现对样品的压入位置更换以及划痕测试，同时模块化设计也有利于整机组合安装、改进优化及维护保养。
3、本发明通过调整屏蔽罩（架）与力传感器装配关系的方法，解决了大量程、高精度力传感器各自优点无法兼得的问题，具有技术难度低、抗干扰能力强的优点，同时利用分段测量的方式，降低由于传递路线过长导致的背隙、装配误差等因素对测量精度的影响。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明的体结构轴测图；
图2为本发明的大量程载荷加载状态俯视图；
图3为本发明的大量程载荷加载状态剖视图；
图4为本发明的小量程载荷加载状态俯视图；
图5为本发明的小量程载荷加载状态剖视图。
图中：1、基座；2、X向精密压电驱动平台；3、Z向精密压电驱动平台；4、可拆卸式传感器屏蔽罩；5、大量程力传感器；6、样品托；7、压头连接套；8、小量程力传感器；9、电容位移传感器；10、柔性铰链；11、压电叠堆；12、手动位移平台；13、音圈电机外圈；14、电机固定支架；15、音圈电机内圈组件；16、支撑板；17、光栅尺组件安装架；18、光栅尺组件；19、导轨滑块组件；20、可拆卸式N型屏蔽架；21、位移测量臂；22、压头；23、螺母Ⅰ；24、螺母Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的详细内容及其具体实施方式。
参见图1至图5所示，本发明的双行程混合驱动微纳米压痕/划痕测试装置，既可实现对块状金属材料、薄膜材料及复合材料等常规纳米压痕/划痕测试，又可对生物组织等软材料进行大行程加载测试，实用性更强。本发明利用音圈电机、压电叠堆-柔性铰链实现混合驱动，通过调整屏蔽罩（架）与力传感器装配关系，采用分段载荷检测与量程切换方式，结合位移检测单元可实现不同加载行程和压入载荷的精确测量，并集成样品移动单元用于实现对样品的压入位置更换以及划痕测试。本发明采用模块化设计思路，结构简单、布局紧凑，安全可靠，既可实现对块状金属材料、薄膜材料及复合材料等常规纳米压痕/划痕测试，又可对生物组织等软材料进行大行程加载测试，实用性更强。包括混合驱动单元、载荷检测与量程切换单元、位移检测单元、样品移动单元、基座1、支撑板16和导轨滑块组件19，所述混合驱动单元、载荷检测与量程切换单元、位移检测单元通过支撑板16与导轨滑块组件19相连，固定在基座1上，并保证加载轴线与载荷检测轴线同轴度要求；所述样品移动单元通过内六角圆柱头螺钉固连在基座1上，可实现样品在X、Y平面内的精密微动，并保证其安装表面与压入方向垂直精度要求。
所述的混合驱动单元，由柔性铰链10、压电叠堆11、音圈电机内圈组件15、音圈电机外圈13和电机固定支架14组成；通过音圈电机和压电叠堆-柔性铰链实现压入方向混合加载，其中音圈电机内圈组件15与支撑板16通过输出端螺纹相连，音圈电机外圈13与固连在支撑板16上的电机固定支架14相连，实现压入方向宏观位移加载和接触判断；压电叠堆11安放在与支撑板16相连的柔性铰链10上，其中柔性铰链10的输出端通过螺纹与载荷检测与量程切换单元直接相连，实现压入方向微动位移加载。
所述的载荷检测与量程切换单元是：由压头22、压头连接套7、位移测量臂21、螺母Ⅰ23、可拆卸式N型屏蔽架20、小量程力传感器8、样品托6、螺母Ⅱ24、可拆卸式传感器屏蔽罩4和大量程力传感器5组成；通过调整传感器屏蔽罩和屏蔽架与力传感器的装配关系，结合调整螺母锁紧位置，以改变压力传递路线，从而实现不同加载模式下压入力精确测量，
其中样品托6通过螺纹与连接杆相连，螺母Ⅱ24压紧可拆卸式传感器屏蔽罩4，大量程力传感器5两端分别通过螺纹与连接杆和样品移动单元相连；小量程力传感器8两端分别通过螺纹与连接轴和柔性铰链10相连，可拆卸式N型屏蔽架20、螺母Ⅰ23以及压头连接套7都通过螺纹与连接轴相连，其中利用螺母Ⅰ23、压头连接套7压紧位移测量臂21，可拆卸式N型屏蔽架20通过内六角圆柱头螺钉与支撑板16固连；压头22通过螺纹与压头连接套7连接，实现压入载荷的加载；当利用音圈电机宏观位移加载时，通过螺母Ⅰ23压紧与支撑板16连接的可拆卸式N型屏蔽架20，使压头连接套7与小量程力传感器8隔离，同时拆除隔离大量程力传感器5的可拆卸式传感器屏蔽罩4，通过两块螺母Ⅱ24使样品托6与大量程力传感器5直连，用于对宏观位移加载下压入载荷的精密测量；当利用压电叠堆-柔性铰链微观位移加载时，拆除可拆卸式N型屏蔽架20，通过螺母Ⅰ23与小量程力传感器8直连，同时在大量程力传感器5上安装可拆卸式传感器屏蔽罩4，使样品托6与大量程力传感器5隔离，并用螺母Ⅱ24压紧，用于对微观位移加载下压入载荷的精密测量。
所述的位移检测单元是：由电容位移传感器9、手动位移平台12、光栅尺组件安装架17和光栅尺组件18组成；其中电容位移传感器9通过安装架连接在手动位移平台12上，手动位移平台12通过内六角圆柱头螺钉固定在支撑板16上，用于实现对微观位移加载中压入深度的精确测量；光栅尺组件18通过光栅尺组件安装架17分别固定在支撑板16和基座1上，用于实现量程切换时装配关系调整以及宏观位移加载中压入深度的精确测量。
所述的样品移动单元，由X向精密压电驱动平台2和Z向精密压电驱动平台3组成；X向精密压电驱动平台2通过内六角圆柱头螺钉与Z向精密压电驱动平台3相连，并最终与基座1相连，用于实现样品压入位置更换以及划痕测试载荷加载。
参见图2和图3所示，在大行程加载测试过程中，首先将大量程力传感器5外层的可拆卸式传感器屏蔽罩4拆卸下来，再将两块螺母Ⅱ 24压紧大量程力传感器5，并使得螺母Ⅱ24顶面和样品托6相接触，起到防松的目的。同时通过调整可拆卸式N型屏蔽架20上的两列长条孔的位置，并利用四个内六角圆柱头螺钉固定在支撑板16上，并保证与小量程力传感器8端部不接触。
在上述操作之后进入工作状态，载荷的传递路线为由音圈电机内圈组件15输出端导出，然后再通过支撑板16和可拆卸式N型屏蔽架20传递到压头连接套7，利用压头22对与大量程力传感器5直连的样品托6上粘贴的样品施加Y向压入载荷。此时，大量程力传感器5处于工作状态测量压入载荷，而小量程力传感器8处于屏蔽状态，并通过光栅尺组件18测量压入深度，实现大行程微米压痕/划痕测试试验。
参见图4和图5所示，在小行程加载测试过程中，首先将小量程力传感器8端部的可拆卸式N型屏蔽架20拆卸下来，再将一块螺母Ⅰ 23压紧小量程力传感器8，另一块压紧位移测量臂21。同时在大量程力传感器5外层安装可拆卸传感器屏蔽罩4，利用螺母Ⅱ 24压紧，并保证螺母Ⅱ 24顶面和样品托6保持接触。
在上述操作之后进入工作状态，载荷的传递路线为由固定在支撑板16上的压电叠堆11经柔性铰链10放大导出，然后通过螺纹连接杆传递到压头连接套7，利用压头22对安装在可拆卸传感器屏蔽罩4外的样品托6上粘贴的样品施加Y向压入载荷。此时，大量程力传感器5处于屏蔽状态，而小量程力传感器8处于工作状态测量压入载荷，并通过安装在手动位移平台12上的电容位移传感器9测量压入深度，实现小行程纳米压痕/划痕测试试验。
以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡对本发明所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种双行程混合驱动微纳米压痕/划痕测试装置，包括混合驱动单元、载荷检测与量程切换单元、位移检测单元、样品移动单元、基座（1）、支撑板（16）和导轨滑块组件（19），其特征在于：所述混合驱动单元、载荷检测与量程切换单元、位移检测单元通过支撑板（16）与导轨滑块组件（19）相连，固定在基座（1）上，并保证加载轴线与载荷检测轴线同轴；所述样品移动单元通过内六角圆柱头螺钉固连在基座（1）上，实现样品在X、Y平面内的精密微动，并保证其安装表面与压入方向垂直。
2.根据权利要求1所述的双行程混合驱动微纳米压痕/划痕测试装置，其特征在于：所述的混合驱动单元通过音圈电机和压电叠堆-柔性铰链实现压入方向混合加载，其结构是：音圈电机内圈组件（15）与支撑板（16）通过输出端螺纹相连，音圈电机外圈（13）与固连在支撑板（16）上的电机固定支架（14）相连，实现压入方向宏观位移加载；压电叠堆（11）安放在与支撑板（16）相连的柔性铰链（10）上，柔性铰链（10）的输出端通过螺纹与载荷检测与量程切换单元直接相连，实现压入方向微动位移加载。
3.根据权利要求1所述的双行程混合驱动微纳米压痕/划痕测试装置，其特征在于：所述的载荷检测与量程切换单元通过调整传感器屏蔽罩和屏蔽架与力传感器的装配关系，结合调整螺母锁紧位置，以改变压力传递路线，从而实现不同加载模式下压入力精确测量，其结构是：样品托（6）通过螺纹与连接杆相连，螺母Ⅱ（24）压紧可拆卸式传感器屏蔽罩（4），大量程力传感器（5）两端分别通过螺纹与连接杆和样品移动单元相连；小量程力传感器（8）两端分别通过螺纹与连接轴和柔性铰链（10）相连，可拆卸式N型屏蔽架（20）、螺母Ⅰ（23）以及压头连接套（7）都通过螺纹与连接轴相连，通过螺母Ⅰ（23）、压头连接套（7）压紧位移测量臂（21），可拆卸式N型屏蔽架（20）通过内六角圆柱头螺钉与支撑板（16）固连；压头（22）通过螺纹与压头连接套（7）连接，实现压入载荷的加载；当利用音圈电机宏观位移加载时，通过螺母Ⅰ（23）压紧与支撑板（16）连接的可拆卸式N型屏蔽架（20），使压头连接套（7）与小量程力传感器（8）隔离，同时拆除隔离大量程力传感器（5）的可拆卸式传感器屏蔽罩（4），通过两块螺母Ⅱ（24）使样品托（6）与大量程力传感器（5）直连，对宏观位移加载下压入载荷的精密测量；当利用压电叠堆-柔性铰链微观位移加载时，拆除可拆卸式N型屏蔽架（20），通过螺母Ⅰ（23）与小量程力传感器（8）直连，同时在大量程力传感器（5）上安装可拆卸式传感器屏蔽罩（4），使样品托（6）与大量程力传感器（5）隔离，并用螺母Ⅱ（24）压紧，对微观位移加载下压入载荷的精密测量。
4.根据权利要求1所述的双行程混合驱动微纳米压痕/划痕测试装置，其特征在于：所述的位移检测单元是：电容位移传感器（9）连接在手动位移平台（12）上，手动位移平台（12）通过内六角圆柱头螺钉固定在支撑板（16）上，实现对微观位移加载中压入深度的精确测量；光栅尺组件（18）通过光栅尺组件安装架（17）分别固定在支撑板（16）和基座（1）上，实现量程切换时装配关系调整以及宏观位移加载中压入深度的精确测量。
5.根据权利要求1所述的双行程混合驱动微纳米压痕/划痕测试装置，其特征在于：所述的样品移动单元是：X向精密压电驱动平台（2）通过内六角圆柱头螺钉与Z向精密压电驱动平台（3）相连，并最终与基座（1）相连，实现样品压入位置更换以及划痕测试载荷加载。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810336309.6A CN108760548B (zh) | 2018-04-16 | 2018-04-16 | 双行程混合驱动微纳米压痕/划痕测试装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810336309.6A CN108760548B (zh) | 2018-04-16 | 2018-04-16 | 双行程混合驱动微纳米压痕/划痕测试装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108760548A true CN108760548A (zh) | 2018-11-06 |
| CN108760548B CN108760548B (zh) | 2024-02-20 |
Family
ID=64010911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810336309.6A Active CN108760548B (zh) | 2018-04-16 | 2018-04-16 | 双行程混合驱动微纳米压痕/划痕测试装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108760548B (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110044916A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-07-23 | 长春工程学院 | 一种表面微小划痕检测仪 |
| CN110320120A (zh) * | 2019-07-17 | 2019-10-11 | 长春因赛图精密仪器设备有限公司 | 一种用于纳米压痕仪的纳米级测量加载单元及其测量方法 |
| CN110967253A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-04-07 | 中国工程物理研究院总体工程研究所 | 一种微动加载试验装置 |
| CN111791079A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-10-20 | 浙江大学 | 基于柔性铰链组合机构的电磁驱动型快速刀具伺服*** |
| CN112945776A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-06-11 | 惠州检微科技有限公司 | 一种实时压痕分析仪枪式测头 |
| CN113790988A (zh) * | 2021-10-20 | 2021-12-14 | 天津大学 | 基于柔性机构的宏微耦合次摆线微納划痕实验机 |
| CN114057158A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-02-18 | 吉林大学 | 利用粘滑驱动回退现象实现表面复合微纳结构加工的方法 |
| CN114323920A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | 华侨大学 | 高温划痕仪 |
| CN116359053A (zh) * | 2023-03-09 | 2023-06-30 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种多点测量的软材料压痕装置、***及测试方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050079636A1 (en) * | 2001-09-25 | 2005-04-14 | White Keith D. | Method and apparatus for diagnosing schizophrenia and schizophrenia subtype |
| CN1996013A (zh) * | 2006-12-31 | 2007-07-11 | 东风汽车有限公司 | 用洛氏、里氏硬度对比法检测钢的残余奥氏体量及回火不足的方法 |
| CN101044396A (zh) * | 2004-06-29 | 2007-09-26 | 因斯图马有限公司 | 纤维监视设备和方法 |
| CN102288501A (zh) * | 2011-07-25 | 2011-12-21 | 吉林大学 | 精密纳米压痕测试装置 |
| CN102331376A (zh) * | 2011-06-24 | 2012-01-25 | 赵宏伟 | 跨尺度微纳米级原位三点弯曲力学性能测试平台 |
| CN102353576A (zh) * | 2011-07-08 | 2012-02-15 | 吉林大学 | 小型化力学和电学耦合特性测试装置 |
| CN202903625U (zh) * | 2012-10-26 | 2013-04-24 | 吉林大学 | 原位微纳米力学测试及刻划加工一体机 |
| CN208297278U (zh) * | 2018-04-16 | 2018-12-28 | 吉林大学 | 双行程混合驱动微纳米压痕/划痕测试装置 |
-
2018
- 2018-04-16 CN CN201810336309.6A patent/CN108760548B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050079636A1 (en) * | 2001-09-25 | 2005-04-14 | White Keith D. | Method and apparatus for diagnosing schizophrenia and schizophrenia subtype |
| CN101044396A (zh) * | 2004-06-29 | 2007-09-26 | 因斯图马有限公司 | 纤维监视设备和方法 |
| CN1996013A (zh) * | 2006-12-31 | 2007-07-11 | 东风汽车有限公司 | 用洛氏、里氏硬度对比法检测钢的残余奥氏体量及回火不足的方法 |
| CN102331376A (zh) * | 2011-06-24 | 2012-01-25 | 赵宏伟 | 跨尺度微纳米级原位三点弯曲力学性能测试平台 |
| CN102353576A (zh) * | 2011-07-08 | 2012-02-15 | 吉林大学 | 小型化力学和电学耦合特性测试装置 |
| CN102288501A (zh) * | 2011-07-25 | 2011-12-21 | 吉林大学 | 精密纳米压痕测试装置 |
| CN202903625U (zh) * | 2012-10-26 | 2013-04-24 | 吉林大学 | 原位微纳米力学测试及刻划加工一体机 |
| CN208297278U (zh) * | 2018-04-16 | 2018-12-28 | 吉林大学 | 双行程混合驱动微纳米压痕/划痕测试装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 郭良刚: "机械双模硫化机电动变频机械手的研制开发", 橡塑技术与装备, vol. 42, no. 15 * |
| 黄虎，赵宏伟: "压电驱动型微纳米压痕测试装置的设计与试验研究", 机械工程学报, vol. 49, no. 12 * |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110044916A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-07-23 | 长春工程学院 | 一种表面微小划痕检测仪 |
| CN110320120A (zh) * | 2019-07-17 | 2019-10-11 | 长春因赛图精密仪器设备有限公司 | 一种用于纳米压痕仪的纳米级测量加载单元及其测量方法 |
| CN110320120B (zh) * | 2019-07-17 | 2022-02-08 | 长春因赛图精密仪器设备有限公司 | 一种用于纳米压痕仪的纳米级测量加载单元及其测量方法 |
| CN110967253A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-04-07 | 中国工程物理研究院总体工程研究所 | 一种微动加载试验装置 |
| CN111791079A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-10-20 | 浙江大学 | 基于柔性铰链组合机构的电磁驱动型快速刀具伺服*** |
| CN112945776A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-06-11 | 惠州检微科技有限公司 | 一种实时压痕分析仪枪式测头 |
| CN113790988A (zh) * | 2021-10-20 | 2021-12-14 | 天津大学 | 基于柔性机构的宏微耦合次摆线微納划痕实验机 |
| CN114057158A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-02-18 | 吉林大学 | 利用粘滑驱动回退现象实现表面复合微纳结构加工的方法 |
| CN114057158B (zh) * | 2021-11-18 | 2024-04-09 | 吉林大学 | 利用粘滑驱动回退现象实现表面复合微纳结构加工的方法 |
| CN114323920A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | 华侨大学 | 高温划痕仪 |
| CN116359053A (zh) * | 2023-03-09 | 2023-06-30 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种多点测量的软材料压痕装置、***及测试方法 |
| CN116359053B (zh) * | 2023-03-09 | 2024-05-31 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种多点测量的软材料压痕装置、***及测试方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108760548B (zh) | 2024-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108760548A (zh) | 双行程混合驱动微纳米压痕/划痕测试装置 | |
| CN101285747B (zh) | 原位纳米拉伸实验测量检测装置 | |
| CN105973694A (zh) | 拉伸-四点弯曲预载荷下纳米压痕测试装置 | |
| CN103308404B (zh) | 基于可调式拉伸-弯曲预载荷的原位纳米压痕测试仪 | |
| CN102359912B (zh) | 基于准静态加载的扫描电镜下原位拉伸/压缩材料力学测试平台 | |
| CN203337493U (zh) | 基于拉压、疲劳复合载荷模式下的原位压痕力学测试装置 | |
| CN103471905B (zh) | 用于扫描显微环境的单轴双向微力学测量装置及测量方法 | |
| CN104297082B (zh) | 原位微纳米压痕/划痕测试仪 | |
| CN103499499B (zh) | 一种微观视场下双侧动力原位微扭转材料力学性能测试仪 | |
| CN102346117B (zh) | 扫描电镜下微弧度级精度原位扭转材料力学性能测试装置 | |
| CN101561334B (zh) | 三维微触觉力传感器的标定方法 | |
| CN105758728A (zh) | 变温复合载荷原位力学测试平台 | |
| CN105181436B (zh) | 弯曲预载荷微纳米压痕力学性能测试方法与装置 | |
| CN111337347B (zh) | 植物微观力学检测装置及其检测方法 | |
| CN111060415A (zh) | 考虑力传感器变形的原位压痕测试装置与方法 | |
| CN208297278U (zh) | 双行程混合驱动微纳米压痕/划痕测试装置 | |
| CN105547858A (zh) | 一种玻璃微通道弯曲力学性能的测量装置及测试方法 | |
| Li et al. | In situ nanoscale in-plane deformation studies of ultrathin polymeric films during tensile deformation using atomic force microscopy and digital image correlation techniques | |
| CN104266792A (zh) | 一种基于电磁补偿天平的微纳力值标准装置及其溯源方法 | |
| CN203643278U (zh) | 显微镜下的四点弯曲材料微观力学性能原位测试装置 | |
| CN106383059A (zh) | 原位扭转测试平台及其观测*** | |
| CN108507891A (zh) | 纳米压痕/刻划测试装置 | |
| CN206740383U (zh) | 一种疲劳强度试验机 | |
| CN204613051U (zh) | 二维摩擦测试装置 | |
| CN204514280U (zh) | 一种非接触式样品表面轮廓测试装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |