申請?zhí)枺?01620177635.3
　　申請人：鄭州大學(xué)
　　發(fā)明人：薛兵 劉昱范 薛靖雯 常廣鋒 雷川川 田金坤 賈英鋒

　　摘要：本實用新型涉及一種集宏微驅(qū)動、精密加載與位移信號檢測為一體的腐蝕及加熱環(huán)境下的原位納米壓痕測試系統(tǒng)；該系統(tǒng)主要由腐蝕及加熱環(huán)境裝置、x軸方向精密定位平臺、y軸方向光學(xué)微動平臺、z軸方向的精密定位平臺和精密壓入驅(qū)動單元、載荷信號和位移信號的檢測單元組成；腐蝕及加熱環(huán)境裝置安裝在載物臺上，載物臺通過y軸方向的精密定位平臺裝配在底座上，x、y軸方向精密定位平臺裝配在底座上，z軸方向的精密定位平臺裝配在豎板上，精密壓入驅(qū)動單元、檢測金剛石工具頭壓入材料壓力的精密力學(xué)傳感器和精密位移傳感器裝配在z軸方向的精密定位平臺上。 　　主權(quán)利要求：1.一種腐蝕及加熱環(huán)境下的原位納米壓痕測試系統(tǒng)，其特征在于：包括腐蝕及加熱環(huán)境、x軸精密定位平臺、y軸光學(xué)微動平臺、z軸宏動調(diào)整機構(gòu)、精密壓入驅(qū)動單元、載荷信號檢測單元和位移信號檢測單元，其中所述的腐蝕及加熱環(huán)境通過氮化硅加熱元件(18)與腐蝕槽(16)放置于載物臺(17)內(nèi)，載物臺(17)與光學(xué)微動平臺(19)連接，該光學(xué)微動平臺(19)固定在底座(20)上，精密壓入驅(qū)動單元通過z軸宏動調(diào)整機構(gòu)固定在豎板(1)上，該豎板(1)固定在x向滑臺(25)上。
　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腐蝕及加熱環(huán)境下的原位納米壓痕測試系統(tǒng)，其特征在于：所述的加熱環(huán)境包括氮化硅加熱元件(18)、氮化鋁熱傳導(dǎo)元件(26)、云母隔熱片(27)，氮化硅加熱元件(18)插入載物臺(17)的槽內(nèi)與氮化鋁熱傳導(dǎo)元件(26)接觸，氮化硅加熱元件(18)與載物臺(17)之間插入云母隔熱片(27)，被測試件(15)與氮化鋁熱傳導(dǎo)元件(26)接觸進行加熱。
　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腐蝕及加熱環(huán)境下的原位納米壓痕測試系統(tǒng)，其特征在于：所述的腐蝕環(huán)境由被測試件(15)所在的腐蝕槽(16)及各種酸、堿腐蝕液組成，被測試件(15)置于腐蝕槽(16)內(nèi)，通過加腐蝕液對被測試件(15)進行腐蝕。
　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腐蝕及加熱環(huán)境下的原位納米壓痕測試系統(tǒng)，其特征在于：所述的z軸宏動調(diào)整機構(gòu)包括伺服電機Ⅰ(2)、電機支撐座Ⅰ(3)、聯(lián)軸器Ⅰ(4)、絲杠支撐座Ⅰ(5),精密壓入驅(qū)動單元固定在z向滑臺(6)上，金剛石壓頭(12)在z軸方向上通過伺服電機Ⅰ(2)進行宏動調(diào)整，實現(xiàn)沖擊壓痕。
　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腐蝕及加熱環(huán)境下的原位納米壓痕測試系統(tǒng)，其特征在于：所述的精密壓入驅(qū)動單元包括z向柔性鉸鏈(8)、z向封裝壓電陶瓷(9)、預(yù)緊螺釘(7)、力傳感器(10)、連接件Ⅰ(11)及金剛石壓頭(12)，該z向柔性鉸鏈(8)上設(shè)有z向封裝壓電陶瓷(9)，z向封裝壓電陶瓷(9)通過預(yù)緊螺釘(7)預(yù)緊，力傳感器(10)后端與z向柔性鉸鏈(8)連接，力傳感器(10)前端與連接件Ⅰ(11)后端連接，金剛石壓頭(12)與連接件Ⅰ(11)前端連接，實現(xiàn)精密壓入驅(qū)動。
　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腐蝕及加熱環(huán)境下的原位納米壓痕測試系統(tǒng)，其特征在于：所述的精密驅(qū)動位移檢測信號由安裝在z向柔性鉸鏈(8)內(nèi)的z向封裝壓電陶瓷(9)進行測量，并將檢測到的位移信號作為反饋信號對z向封裝壓電陶瓷(9)驅(qū)動電源進行控制。