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　　申请号：201620177635.3
　　申请人：郑州大学
　　发明人：薛兵 刘昱范 薛靖雯 常广锋 雷川川 田金坤 贾英锋

　　摘要：本实用新型涉及一种集宏微驱动、精密加载与位移信号检测为一体的腐蚀及加热环境下的原位纳米压痕测试系统；该系统主要由腐蚀及加热环境装置、x轴方向精密定位平台、y轴方向光学微动平台、z轴方向的精密定位平台和精密压入驱动单元、载荷信号和位移信号的检测单元组成；腐蚀及加热环境装置安装在载物台上，载物台通过y轴方向的精密定位平台装配在底座上，x、y轴方向精密定位平台装配在底座上，z轴方向的精密定位平台装配在竖板上，精密压入驱动单元、检测金刚石工具头压入材料压力的精密力学传感器和精密位移传感器装配在z轴方向的精密定位平台上。 　　主权利要求：1.一种腐蚀及加热环境下的原位纳米压痕测试系统，其特征在于：包括腐蚀及加热环境、x轴精密定位平台、y轴光学微动平台、z轴宏动调整机构、精密压入驱动单元、载荷信号检测单元和位移信号检测单元，其中所述的腐蚀及加热环境通过氮化硅加热元件(18)与腐蚀槽(16)放置于载物台(17)内，载物台(17)与光学微动平台(19)连接，该光学微动平台(19)固定在底座(20)上，精密压入驱动单元通过z轴宏动调整机构固定在竖板(1)上，该竖板(1)固定在x向滑台(25)上。
　　2.根据权利要求1所述的腐蚀及加热环境下的原位纳米压痕测试系统，其特征在于：所述的加热环境包括氮化硅加热元件(18)、氮化铝热传导元件(26)、云母隔热片(27)，氮化硅加热元件(18)插入载物台(17)的槽内与氮化铝热传导元件(26)接触，氮化硅加热元件(18)与载物台(17)之间插入云母隔热片(27)，被测试件(15)与氮化铝热传导元件(26)接触进行加热。
　　3.根据权利要求1所述的腐蚀及加热环境下的原位纳米压痕测试系统，其特征在于：所述的腐蚀环境由被测试件(15)所在的腐蚀槽(16)及各种酸、碱腐蚀液组成，被测试件(15)置于腐蚀槽(16)内，通过加腐蚀液对被测试件(15)进行腐蚀。
　　4.根据权利要求1所述的腐蚀及加热环境下的原位纳米压痕测试系统，其特征在于：所述的z轴宏动调整机构包括伺服电机Ⅰ(2)、电机支撑座Ⅰ(3)、联轴器Ⅰ(4)、丝杠支撑座Ⅰ(5),精密压入驱动单元固定在z向滑台(6)上，金刚石压头(12)在z轴方向上通过伺服电机Ⅰ(2)进行宏动调整，实现冲击压痕。
　　5.根据权利要求1所述的腐蚀及加热环境下的原位纳米压痕测试系统，其特征在于：所述的精密压入驱动单元包括z向柔性铰链(8)、z向封装压电陶瓷(9)、预紧螺钉(7)、力传感器(10)、连接件Ⅰ(11)及金刚石压头(12)，该z向柔性铰链(8)上设有z向封装压电陶瓷(9)，z向封装压电陶瓷(9)通过预紧螺钉(7)预紧，力传感器(10)后端与z向柔性铰链(8)连接，力传感器(10)前端与连接件Ⅰ(11)后端连接，金刚石压头(12)与连接件Ⅰ(11)前端连接，实现精密压入驱动。
　　6.根据权利要求1所述的腐蚀及加热环境下的原位纳米压痕测试系统，其特征在于：所述的精密驱动位移检测信号由安装在z向柔性铰链(8)内的z向封装压电陶瓷(9)进行测量，并将检测到的位移信号作为反馈信号对z向封装压电陶瓷(9)驱动电源进行控制。