一种小型高温压痕力学性能测试设备的制作方法

文档序号:15105781发布日期:2018-08-04 16:50阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种小型高温压痕力学性能测试设备,其特征在于:包括:

底板,所述底板上沿长度方向设有Z向移动导轨,所述Z向移动导轨上滑动连接有Z向移动板,所述Z向移动板由Z向驱动装置驱动沿所述Z向移动导轨往复滑动;

Z向压电陶瓷模块,所述Z向压电陶瓷模块设置于所述Z向移动板上,所述Z向压电陶瓷模块上安装有压头安装板;

高温压头,所述高温压头安装于所述压头安装板的一端;

安装底座,所述安装底座连接于所述底板沿长度方向的一端,且所述安装底座的长度方向平行于所述底板的宽度方向;所述安装底座上沿长度方向设有X向移动导轨,所述X向移动导轨上滑动连接有X向移动板,所述X向移动板由X向驱动装置驱动沿所述X向移动导轨往复滑动,所述X向移动板上设有Y向移动导轨,所述Y向移动导轨的长度方向垂直于所述底板的平面方向,所述Y向移动导轨上滑动连接有Y向移动板,所述Y向移动板由Y向驱动装置驱动沿所述Y向移动导轨往复滑动;

二维压电陶瓷模块,所述二维压电陶瓷模块包括上下设置且连接的X向压电陶瓷模块和Y向压电陶瓷模块,所述二维压电陶瓷模块设置于所述Y向移动板上,所述二维压电陶瓷模块通过压电陶瓷模块上板连接有力传感器,所述力传感器上连接有隔热底座;

样品台,所述样品台连接于所述隔热底座上,所述样品台上设有加热器以加热所述样品台;以及

控制器,所述X向驱动装置、所述Y向驱动装置和所述Z向驱动装置均与所述控制器通信连接,所述控制器分别与所述力传感器和所述加热器通信连接。

2.根据权利要求1所述的小型高温压痕力学性能测试设备,其特征在于:所述Z向驱动装置包括Z向电机,所述Z向电机通过Z向电机固定座连接于所述底板上,所述Z向电机输出轴通过联轴器连接有Z向精密调整丝杠,所述Z向精密调整丝杠螺纹连接有一Z向螺母,所述Z向螺母固定连接有所述Z向移动板。

3.根据权利要求1或2所述的小型高温压痕力学性能测试设备,其特征在于:还包括一光栅位移传感器,所述Z向移动板上通过第一固定板连接有位移传感器滑动板,所述光栅位移传感器的读数头设置于所述位移传感器滑动板上,所述光栅位移传感器的标尺设置于一位移传感器固定板上,所述位移传感器滑动板与所述位移传感器固定板滑动连接,且所述位移传感器固定板通过第二固定板连接于所述底板上。

4.根据权利要求3所述的小型高温压痕力学性能测试设备,其特征在于:所述X向驱动装置包括X向电机,所述X向电机通过X向电机固定座连接于所述安装底座上,所述X向电机的输出轴连接有一X向电机齿轮,所述X向电机齿轮啮合有一X向丝杠齿轮,所述X向丝杠齿轮固定连接有一X向精密调整丝杠,所述X向精密调整丝杠的轴向方向和所述X向电机的轴向方向均平行于所述底板的宽度方向,且所述X向精密调整丝杠螺纹连接有一X向螺母,所述X向螺母固定连接于X向螺母安装板上,所述X向螺母安装板连接于所述X向移动板上,且所述X向螺母安装板自由套设于所述X向电机外并能够沿所述X向电机的轴向自由移动。

5.根据权利要求4所述的小型高温压痕力学性能测试设备,其特征在于:所述Y向驱动装置包括Y向电机,所述Y向电机通过Y向电机固定座连接于所述底板上,所述Y向电机的输出轴连接有一Y向电机齿轮,所述Y向电机齿轮啮合有一Y向丝杠齿轮,所述Y向丝杠齿轮固定连接有一Y向精密调整丝杠,所述Y向精密调整丝杠的轴向方向和所述Y向电机的轴向方向均垂直于所述底板,且所述Y向精密调整丝杠螺纹连接有一Y向螺母,所述Y向螺母固定连接于Y向螺母安装板上,所述Y向螺母安装板连接于所述Y向移动板上,且所述Y向螺母安装板自由套设于所述Y向电机外并能够沿所述Y向电机的轴向自由移动。

6.根据权利要求1所述的小型高温压痕力学性能测试设备,其特征在于:所述压头安装板上设有铝散热结构,所述铝散热结构和所述压头安装板均通过安装螺钉与所述Z向压电陶瓷模块连接,所述压头安装板与所述Z向压电陶瓷模块之间设有多个隔热陶瓷衬套,各所述安装螺钉均穿过一个所述隔热陶瓷衬套后与所述Z向压电陶瓷模块连接。

7.根据权利要求1所述的小型高温压痕力学性能测试设备,其特征在于:所述样品台一端设有一固定柱,所述固定柱上设有所述加热器,所述加热器为加热钨丝,所述样品台连接于所述隔热底座的外端时,所述固定柱伸入至所述隔热底座内,所述隔热底座为氧化锆陶瓷底座,所述样品台为氧化铝样品台;所述样品台上还设有温度传感器,所述温度传感器与所述控制器通信连接。

8.根据权利要求6所述的小型高温压痕力学性能测试设备,其特征在于:所述隔热陶瓷衬套为氧化锆陶瓷衬套,所述底板为紫铜底板,所述安装底座为不锈钢底座,所述高温压头为难熔钼合金压头,所述高温压头尖端为金刚石针尖。

9.根据权利要求5所述的小型高温压痕力学性能测试设备,其特征在于:所述Z向移动导轨为双交叉辊子导轨,所述X向精密调整丝杠的螺距、所述Y向精密调整丝杠的螺距和所述Z向精密调整丝杠的螺距均为200~300微米。

10.根据权利要求1所述的小型高温压痕力学性能测试设备,其特征在于:还包括一顶板,所述顶板连接于所述底板沿长度方向的一端并与所述安装底座相对平行设置。

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