申請號：201620177635.3
　　申請人：鄭州大學
　　發明人：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動、精密加載與位移信號檢測為一體的腐蝕及加熱環境下的原位納米壓痕測試系統；該系統主要由腐蝕及加熱環境裝置、x軸方向精密定位平臺、y軸方向光學微動平臺、z軸方向的精密定位平臺和精密壓入驅動單元、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，精密壓入驅動單元、檢測金剛石工具頭壓入材料壓力的精密力學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。 　　主權利要求：1.一種腐蝕及加熱環境下的原位納米壓痕測試系統，其特征在于：包括腐蝕及加熱環境、x軸精密定位平臺、y軸光學微動平臺、z軸宏動調整機構、精密壓入驅動單元、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境通過氮化硅加熱元件(18)與腐蝕槽(16)放置于載物臺(17)內，載物臺(17)與光學微動平臺(19)連接，該光學微動平臺(19)固定在底座(20)上，精密壓入驅動單元通過z軸宏動調整機構固定在豎板(1)上，該豎板(1)固定在x向滑臺(25)上。
　　2.根據權利要求1所述的腐蝕及加熱環境下的原位納米壓痕測試系統，其特征在于：所述的加熱環境包括氮化硅加熱元件(18)、氮化鋁熱傳導元件(26)、云母隔熱片(27)，氮化硅加熱元件(18)插入載物臺(17)的槽內與氮化鋁熱傳導元件(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)與氮化鋁熱傳導元件(26)接觸進行加熱。
　　3.根據權利要求1所述的腐蝕及加熱環境下的原位納米壓痕測試系統，其特征在于：所述的腐蝕環境由被測試件(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，通過加腐蝕液對被測試件(15)進行腐蝕。
　　4.根據權利要求1所述的腐蝕及加熱環境下的原位納米壓痕測試系統，其特征在于：所述的z軸宏動調整機構包括伺服電機Ⅰ(2)、電機支撐座Ⅰ(3)、聯軸器Ⅰ(4)、絲杠支撐座Ⅰ(5),精密壓入驅動單元固定在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)進行宏動調整，實現沖擊壓痕。
　　5.根據權利要求1所述的腐蝕及加熱環境下的原位納米壓痕測試系統，其特征在于：所述的精密壓入驅動單元包括z向柔性鉸鏈(8)、z向封裝壓電陶瓷(9)、預緊螺釘(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)上設有z向封裝壓電陶瓷(9)，z向封裝壓電陶瓷(9)通過預緊螺釘(7)預緊，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，實現精密壓入驅動。
　　6.根據權利要求1所述的腐蝕及加熱環境下的原位納米壓痕測試系統，其特征在于：所述的精密驅動位移檢測信號由安裝在z向柔性鉸鏈(8)內的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)驅動電源進行控制。