【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微观结构实验的，尤其涉及到一种原位高温加载装置、力学性能测试系统及方法。
技术介绍
1、微拉伸技术赋予了人们直接在微观尺度观察变形、强化和失效过程的机会，并进行原位定量微观力学性能表征，从而更深入地理解材料微观结构与力学性能之间的关联，但是一般的工程材料的重要微观结构一般的变化发生在高温下，其中断裂过程的研究，包括滑移带的形成、微裂纹萌生、生长和传播行为，对材料性能和使用寿命的预测非常重要。许多工业应用和高
(如航空航天、能源、汽车等)要求材料能够在高温下保持稳定性能。了解材料在高温下的机械行为(如强度、延展性、疲劳性能等)对于材料选择和设计至关重要。同时，研究高温下微裂纹传播过程中微观到纳米级的微观结构稳定性将有助于对材料性能有更好的了解。扫描电镜中利用高温环境装置使得拉伸台实验实不仅能够获取材料在相关条件下的微观结构和力学性能的联系，还可利用扫描电镜的电子背散射衍射提供高分辨率的晶粒和取向图。在实验过程中，原位高温加载装置提供了一个能够模拟实际工作条件的环境，帮助研究人员更准确地评估材料在高温下的性能表现，通过理解材料在高温下的行为，可以指导新材料的开发，优化工程设计，提高材料的可靠性和耐久性。除了高温，有时候还得研究较低温时工程材料的微观结构变化。
技术实现思路
1、本专利技术的目的旨在满足对材料在高温条件下性能认知的需求，为工业应用和科学研究提供重要的实验数据和理论基础，提供一种原位高温加载装置、力学性能测试系统及方法，其中，原位高温加载装置在扫描电子显
2、为实现上述目的，本专利技术所提供的技术方案为：
3、一种原位高温加载装置，包括加热模块、隔热模块以及限位件；
4、所述隔热模块设有容置腔；
5、所述加热模块包括导热圆柱和接驳在电路上的加热电阻丝；
6、所述导热圆柱设于所述容置腔内；
7、所述加热电阻丝缠绕在导热圆柱的外侧表面；
8、所述限位件安装在容置腔的腔口处，将试样材料限位在导热圆柱的顶部。
9、本技术方案中，通过通电升温后的加热电阻丝对导热圆柱的外侧面均匀加热，使得导热圆柱与试样材料接触的顶端面均匀受热，从而使得不仅能为试样材料提供高温环境，而且提供的是均匀的高温环境，避免因温度分布不均影响力学性能测试的结果。
10、进一步地，所述容置腔的内表面铺设有隔热图层，可以有效隔绝热源。
11、进一步地，所述隔热模块设有限位结构；
12、所述限位结构与限位件配合，对试样材料进行限位；
13、所述限位件设有观察孔。
14、本技术方案中，限位结构与限位件配合，对试样材料进行限位，可以避免试样材料出现左右位移的情况，影响后续观察；通过限位件的观察孔，可以便于对高温环境下的试样材料的微结构变化进行观察。
15、进一步地，本技术方案还提供有一种力学性能测试系统，其包括上述的原位高温加载装置、冷却模块、观察模块、微拉伸模块以及主控模块；
16、所述冷却模块与加热模块连接；
17、所述微拉伸模块与试样材料连接，给予试样材料微拉伸力；
18、所述观察模块设于加热模块的上方，并正对试样材料；
19、所述容置腔内侧壁安装有温度传感器；
20、所述主控模块分别与高温加载装置、冷却模块以及温度传感器连接。
21、本技术方案中，可通过主控模块控制原位高温加载装置提供的温度，也可以通过主控模块控制原位高温加载装置和冷却模块，通过原位高温加载装置和冷却模块配合，控制提供的温度，还可以在加热电阻丝不加热的情况下，通过主控模块控制冷却模块工作，为试样材料提供较低温的环境。
22、本技术方案可以根据实际情况，为试样材料提供不同的环境温度。
23、进一步地，所述隔热模块设有绕经导热圆柱内部的冷却管道；
24、所述冷却模块通过冷却管分别与冷却管道的两端连通，形成闭环的冷却液输送通道。
25、本技术方案中，通过形成闭环的冷却液输送通道，不断循环地往冷却管道内注入低温的冷却液，从而可以稳定地中和加热电阻丝所产生并传导的热量，达到降温和控温的目的，同时也可以确保设备不受高温损坏。除此之外，还可以在加热电阻丝不加热的情况下，单独地为试样材料提供温度恒定的低温环境。
26、进一步地，所述冷却管道紧贴导热圆柱的内侧壁，呈“π”形，可以快速地给导热圆柱传递冷量。
27、进一步地，所述冷却模块包括冷却台底座和端盖；
28、所述冷却台底座设有冷却空间，该冷却空间内设置有冷却组件、冷却液入口以及冷却液出口；
29、所述端盖盖在冷却台底座上，将冷却空间封闭。
30、进一步地，所述冷却组件包括冷却棒和冷却板；
31、所述冷却棒设置冷却空间的中部，冷却板分别设于冷却棒的四周；
32、所述冷却液入口和冷却液出口位于冷却棒的两侧，且分别位于冷却棒和对应的冷却板之间。
33、本技术方案通过冷却棒、冷却板、冷却液入口和冷却液出口在冷却空间内的布局，可以使得进入冷却空间内的冷却液快速降温，提高冷却效果。
34、进一步地，本技术方案还提供有一种力学性能测试方法，其采用上述的力学性能测试系统实现，包括：
35、将试样材料放置在加热模块上，并通过限位件对试样材料进行限位；
36、微拉伸模块与试样材料的两端连接；
37、主控模块控制接通电路，使得加热电阻丝升温，从而对导热圆柱均匀加热，并将热量传导至试样材料；
38、微拉伸模块对试样材料进行微拉伸操作，并通过观察模块实时观察试样材料的微结构变化。
39、进一步地，还包括有通过主控模块控制冷却模块和高温加载装置配合，从而控制达到力学性能测试过程中试样材料所需的温度。
40、与现有技术相比，本技术方案原理及优点如下：
41、1、通过通电升温后的加热电阻丝对导热圆柱的外侧面均匀加热，使得导热圆柱与试样材料接触的顶端面均匀受热，从而使得不仅能为试样材料提供高温环境，而且提供的是均匀的高温环境，避免因温度分布不均影响力学性能测试的结果。
42、2、限位结构与限位件配合，对试样材料进行限位，可以避免试样材料出现左右位移的情况，影响后续观察；另外，通过限位件的观察孔，可以便于对高温环境下的试样材料的微结构变化进行观察。
43、3、力学性能测试系统中，可通过主控模块控制原位高温加载装置提供的温度，也可以通过主控模块控制原位高温加载装置和冷却模块，通过原位高温加载装置和冷却模块配合，控制提供的温度，还可以在加热电阻丝不加热的情况下，通过主控模块控制冷却模块工作，为试样材料提供较低温的环境。
44、4、通过形成闭环的冷却液输送通道，不断循环地往冷却管道内本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种原位高温加载装置，其特征在于，包括加热模块、隔热模块以及限位件；
2.根据权利要求1所述的一种原位高温加载装置，其特征在于，所述容置腔的内表面铺设有隔热图层。
3.根据权利要求1所述的一种原位高温加载装置，其特征在于，所述隔热模块设有限位结构；
4.一种力学性能测试系统，其特征在于，包括权利要求1-3任一所述的原位高温加载装置、冷却模块、观察模块、微拉伸模块以及主控模块；
5.根据权利要求4所述的一种力学性能测试系统，其特征在于，所述隔热模块设有绕经导热圆柱内部的冷却管道；
6.根据权利要求5所述的一种力学性能测试系统，其特征在于，所述冷却管道紧贴导热圆柱的内侧壁，呈“Π”形。
7.根据权利要求5所述的一种力学性能测试系统，其特征在于，所述冷却模块包括冷却台底座和端盖；
8.根据权利要求7所述的一种力学性能测试系统，其特征在于，所述冷却组件包括冷却棒和冷却板；
9.一种力学性能测试方法，其特征在于，采用权利要求4所述的力学性能测试系统实现，包括：
10.根据权利要求
...【技术特征摘要】
1.一种原位高温加载装置，其特征在于，包括加热模块、隔热模块以及限位件；
2.根据权利要求1所述的一种原位高温加载装置，其特征在于，所述容置腔的内表面铺设有隔热图层。
3.根据权利要求1所述的一种原位高温加载装置，其特征在于，所述隔热模块设有限位结构；
4.一种力学性能测试系统，其特征在于，包括权利要求1-3任一所述的原位高温加载装置、冷却模块、观察模块、微拉伸模块以及主控模块；
5.根据权利要求4所述的一种力学性能测试系统，其特征在于，所述隔热模块设有绕经导热圆柱内部的冷却管道；
6.根据权利要求5所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王冠，乐泯辰，陈宽文，何欣阳，赵明浩，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。