低温微纳米压痕测试仪

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因赛图针对低温微纳米压痕测试技术研究现状和存在问题,结合现有纳米压痕测试基本理论、精密驱动技术、精密检测技术与低温制冷手段,开发生产商业化低温微纳米压痕测试仪,如图1所示。低温微纳米压痕测试曲线如图2所示。

 

  

  (a) 商业化低温微纳米压痕测试仪                                              (b) 商业化低温微纳米压痕测试仪实物图
图1:低温微纳米压痕测试仪 

 

特点:
  采用压电致动器的载荷装置保证测量的精确度
  压电致动器作为压痕测试的精密驱动加载,可大行程压痕驱动
  压痕测试模块具有良好的重复性和测试精度
  温度加载范围可实现100K到室温的变温加载
  试件温度波动可控制在5mK以内,提高低温压痕准确性
  设备有良好的开放性,后续可集成更多模块
  配备控制主机,专用检测控制系统与配套分析处理软件
  软件包括实时显示测试过程中位移和载荷信号变化,从中提取信号波动大小、显示生成实验曲线等
  可测量压入载荷-压入深度曲线、材料硬度、弹性模量、断裂韧性等基本参量
  配备真空腔(可选),防止测试中样品的低温雾化和结冰

 

技术指标:
  力载荷量程:10N
  力分辨率:0.3mN  
    位移量程:50μm(精调)、1mm(粗调)
  位移分辨率:1nm
  低温温控范围:-173℃ ~ 0℃
  位移测量方式:电容位移传感器
  压头总的位移范围:≥20mm
  位移波动:<2nm
  加载模式:压电驱动
  载荷波动:<0.6mN
  样品尺寸:毫米级

 

测试数据:

(a)熔融石英低温微纳米压痕测试曲线                       (b)单晶硅低温压痕试验曲线

 

 

图2:低温微纳米压痕测试曲线


       图2(a)是利用DWYH型低温微纳米压痕测试仪对熔融石英开展了压痕响应的测试研究,结果发现:随着温度的降低,试验测得的熔融石英的弹性模量值和硬度值均有减小的趋势。
      图2(b)是利用DWYH型低温微纳米压痕测试仪对单晶硅开展了压痕响应的测试研究,结果发现:随着温度的降低其最大压入深度减小,刚度增加,硬度无明显变化。

 

 

2018年3月1日 08:00
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超精密微纳米压痕仪