[实用新型]一种基于扫描电镜的高低温力学测试系统

说明书

本实用新型一种基于扫描电镜的高低温力学测试系统，应用在扫描电镜的真空测试腔内，包括驱动机构、传动机构、夹具、高低温力学测试系统载荷加载系统及高低温控制系统、电磁消除系统、真空光栅尺，所述载荷加载系统控制驱动机构和传动机构以实现对试样的夹持，以及力的测试，所述高低温控制系统调节控制所述高低温试验台的实验温度，实现样品在高低温环境下的力学测试，通过低温液体在银质块体中的气化及传热，使得银质块体达到‑196℃～室温之间的某一低温值，并通过高低温载物台利用热传导将试样温度降低至实验目标值，电磁屏蔽涂层减少电磁辐射对电镜的影响，该真空测试腔具有专用电镜接口，利于保持真空状态，提高实验精度。

技术领域

本实用新型涉及材料原位拉伸测试装置技术领域，具体为一种基于扫描电镜的高低温力学测试系统。

背景技术

人类发展史其实也是材料的发展史，随着人类科技的不断进步，对于材料的研究已然从宏观走向微观，从离线表征走向在线表征，从常规工况走向严苛工况。

扫描电镜(SEM)作为一种介于透射电镜与光学显微镜之间的一种微观形貌观测手段，由于其具有制样相对简单，成像景深大，视野大，成像立体效果好等特点而被广泛的应用于科学研究的各个领域，为了准确研究材料在各载荷状态下的变化过程，机制及其对性能的影响，结合了SEM电镜的“原位”技术在近年来有了长足的发展，很多基于SEM电镜的微型多功能原位试验台被开发出来，有效解决了科学研究中对不同载荷条件下材料的原位观测问题。

随着人类科技向着核能源、深海、深空的快速发展，常规实验条件已经难以满足严苛环境下对材料进行性能评定的需求，一些原位热力耦合原位试验台被相继开发出来。但是由于扫描电镜腔室大小的限制，以及其对真空度的高要求，带有环境的原位试验台开发较为困难，目前通常只有高温环境与力学试验台相耦合的产品，高低温环境由于获得的困难性，以及对SEM电镜观测的干扰性，其相关设备十分少见，深冷环境与原位力学试验台的耦合产品更是空白，然而航天、深空探测、液体能源储运等领域向更低温、装置规模大型化发展，火灾、爆炸等恶性事故时有发生，导致人员伤亡、经济损失，为保障低温设备的安全运行，对深冷严苛工况下材料的性能研究及安全评价是急需开展的工作。

现有技术CN113138130A-超低温原位拉伸台及扫描电镜超低温原位拉伸测试系统，公开了一种基于扫描电镜的超低温原位拉伸台，记载了低温拉伸试验中工件夹持稳定夹持、循环制冷的技术方案，但该方案存在以下两个重要缺陷：一是无法实现样品自动控温，且无高温加热功能，导致进行低温试验后，在电镜真空腔内自然升温，时长达2-3个小时，由于真空隔热导致升温时间长，打开仓门口含有水蒸气的空气进入扫描电镜真空腔体内，低温模块和样品在低温下凝结水汽结霜，造成扫描电镜极大的存在损坏风险；二是也无法有效屏蔽元件产生的电磁干扰，干扰扫描电镜工作时高能电子束轨迹，造成成像画面出现水波纹，进而影响扫描电镜成像质量。

实用新型内容

基于上述技术缺陷，本实用新型提供一种基于扫描电镜的高低温力学测试系统，具有高低温控制系统解决了自动控温的技术问题，伺服电机采用主动电磁屏蔽系统以及及输送导线均设置电磁屏蔽涂层解决了电磁干扰的问题。