IMAS-UHT1700全溫場動(dòng)態(tài)表征超高溫壓痕儀用于400℃~1600℃超高溫環(huán)境下的材料研發(fā)及性能研究。本產(chǎn)品在1600℃時(shí)可用10X或20X物鏡對待測樣品進(jìn)行觀察和測試,亦即:10X或20X的物鏡工作溫度為1600℃;同時(shí)本產(chǎn)品使用了大量程連續(xù)變載技術(shù),能夠在預(yù)定目標(biāo)力值的情況下在施加力值過程中不間斷的獲取實(shí)時(shí)的力-位移-時(shí)間數(shù)據(jù),亦即:能夠?qū)Υ郎y樣品進(jìn)行多種數(shù)據(jù)分析和模型建立。無論是樣品的快速更換還是壓針均可以滿足在1600℃時(shí)能夠長時(shí)間的加載、保荷和快速實(shí)驗(yàn),保證在同一溫度場同樣品的原位觀察和測試
上海研潤光機(jī)科技有限公司是目前已知獨(dú)創(chuàng)可以生產(chǎn)(制造)1600℃的IMAS-UHT1700全溫場動(dòng)態(tài)表征超高溫壓痕儀廠家,擁有多項(xiàng)核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)(如IMASV5.0/ZL2020218930805/V7.0/IMAS等),持續(xù)10年的研發(fā)和改進(jìn)。
1600℃全溫場超高溫壓痕儀應(yīng)用于部分軍工、科研項(xiàng)目,針對需方定制化的科研研究方向而持續(xù)的對設(shè)備進(jìn)行改造。在交付的設(shè)備基礎(chǔ)上可連續(xù)的進(jìn)行科研效果跟進(jìn)并針對需方需求進(jìn)行有效的改進(jìn)以利于科研成果的產(chǎn)出。
每交付一臺(tái),便會(huì)不間斷的對非保密項(xiàng)目進(jìn)行功能性、結(jié)構(gòu)性研究,同時(shí)將盡可能的將需方研發(fā)的可行性項(xiàng)目用于設(shè)備的二次升級(jí)改造?;谶@些,才使得設(shè)備在需方的每個(gè)研發(fā)項(xiàng)目上得以充分的利用和發(fā)揮最大效能。
一、儀器的主要功能:
1、材料性能評(píng)價(jià):維氏硬度(可選配洛氏、布氏等)、斷裂韌性、選配彈性模量(A類、B類等)、選配劃痕、選配蠕變、選配金相等。
2、功能指標(biāo)評(píng)價(jià):實(shí)時(shí)力值、實(shí)時(shí)位移、同溫場溫度、表面形貌(壓痕、裂紋、劃痕等)、表面形貌特征(菱形、球形、圓錐、錐形、圓柱等)。
3、操控指標(biāo)評(píng)價(jià):定位移加載、定力值加載、定速度加載、多軸高精度同步運(yùn)動(dòng)控制、同溫場高通量測試、同溫場快速換樣測試、同溫場原位測試、溫度梯度(溫升溫降)原位測試等。
4、過程指標(biāo)評(píng)價(jià):定時(shí)間壓針預(yù)熱、定時(shí)間加載、定時(shí)間保荷(長達(dá)72小時(shí)原位保荷)、定時(shí)間卸載、長時(shí)間原位觀測、大樣品同溫場連續(xù)測試、力-位移-時(shí)間實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)等。
二、儀器主要構(gòu)成:
1、手套箱:對氧化不敏感工件可不配;工作氛圍:惰性氣體,選配真空氛圍;腔室溫度:工業(yè)空調(diào)控溫;過渡倉:真空小過渡倉,可選配大過渡倉;1.5工位,可選配多工位;
2、循環(huán)水冷模塊;
3、循環(huán)氣冷模塊;
4、壁掛式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(含集成電路);
5、全溫場超高溫加熱爐
6、1600℃大量程動(dòng)態(tài)加載與補(bǔ)償系統(tǒng):標(biāo)配30kg力,選配1~150kg力;
7、1600℃光學(xué)成像與氣控系統(tǒng):10X物鏡,可選配20X物鏡
8、1700℃超高溫壓針模塊:正四棱錐壓針,選配球形、圓錐、錐形、圓柱等
9、1600℃快速換樣系統(tǒng):同溫場50秒內(nèi)快速換樣
10、超高溫集成電路多軸聯(lián)動(dòng)控制與補(bǔ)償系統(tǒng):至多9軸同步運(yùn)動(dòng)控制
11、超高溫圖像識(shí)別與數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)
12、超高溫動(dòng)態(tài)位移檢測與校準(zhǔn)系統(tǒng):500nm,選配>20nm分辨率激光位移;
三、儀器(示例)主要技術(shù)參數(shù):
1.全溫場溫度控制系統(tǒng)
1.1、使用溫度范圍:400℃~1600℃;
1.2、爐腔溫度范圍:≤1700℃;
1.3、溫控精度:±1℃;
1.4、溫度場梯度誤差:≤±5℃;
1.5、升溫速率范圍:1℃~40℃/min;
1.6、爐腔溫場尺寸:100*80*80mm;
1.7、試樣尺寸:≤φ30*30mm;
1.8、加熱元件:4*U型二硅化鉬;
1.9、控溫?zé)犭娕迹築型;
2、大量程動(dòng)態(tài)加載與補(bǔ)償系統(tǒng)
2.1、加載力值范圍:0.1~30kg;
2.2、力值檔位:固定檔位/自定義力值;
2.3、固定檔位力值:標(biāo)配61檔;
2.4、自定義力值:輸入力值;
2.5、加載方式:定力值/定位移/定速度;
2.6、定力值加載精度:≤1kg時(shí)±2%;>1kg時(shí)±0.5%;
2.7、定力值加載分辨率:0.01%FS;
2.8、定位移加載分辨率:500nm,選配20nm~500nm;
2.9、加載過程:實(shí)時(shí)力值、位移、時(shí)間數(shù)據(jù);
2.10、保荷時(shí)間:≤72小時(shí);
1.11、傳感器:耐高溫力值傳感器、激光位移傳感器
3、壓針預(yù)熱模組
3.1、預(yù)熱時(shí)長:≤50小時(shí);
3.2、預(yù)熱時(shí)間:自定義,單位min或s;
3.3、最高預(yù)熱溫度:≤1600℃;
4、超高溫光學(xué)成像與測試系統(tǒng)
4.1、物鏡放大倍數(shù):10X物鏡,選配20X物鏡;
4.2、系統(tǒng)顯示放大倍數(shù):1000X,選配2000X;
4.3、物鏡分辨率:1.44um,選配1.19um;
4.4、物鏡工作溫度:≤1600℃;
4.5、單次持續(xù)工作時(shí)間:≤50小時(shí);
5、樣品快速更換系統(tǒng)
5.1、更換方式:手動(dòng),選配自動(dòng);
5.2、更換時(shí)長:≤50秒;
5.3、系統(tǒng)極限溫度:≤2100℃;
5.4、系統(tǒng)測試環(huán)境:≤1700℃;
6、超高溫聯(lián)動(dòng)控制與補(bǔ)償系統(tǒng)
6.1、聯(lián)動(dòng)軸數(shù):5軸,選配6~8軸;
6.2、運(yùn)動(dòng)控制精度:≤±1um;
6.3、運(yùn)動(dòng)控制速度:≤5000um/s;
6.4、運(yùn)動(dòng)控制分辨率:≤0.1um;
6.5、運(yùn)動(dòng)控制方式:自動(dòng);
6.6、X軸行程(橫軸):250mm;
6.7、Y-A軸行程(10X物鏡):90mm;
6.8、Y-B軸行程(20X物鏡):90mm;
6.9、Y-C軸行程(壓針):100mm;
6.10、Y-D軸行程:220mm;
6.11、Z軸行程(樣品升降軸):100mm;
6.12、R-X軸行程:360;
7、循環(huán)水冷模塊
7.1、溫控精度:≤±0.3℃;
7.2、最大流量:13L/min;
8、循環(huán)氣冷模塊
8.1、介質(zhì):凈化大氣,選配惰性氣氛;
8.2、冷卻時(shí)間:≤5秒;
8.3、氣壓:0.8Mpa;
8.4、冷卻溫度:≤55℃;
8.5、持續(xù)工作時(shí)間:≤72小時(shí);
9、風(fēng)冷模組
9.1、介質(zhì):惰性氣體;
9.2、冷卻組數(shù):4;
9.3、冷卻角:90°;
10、超高溫壓針模組
10.1、可修復(fù)次數(shù):≤20次;
10.2、單次加載持續(xù)時(shí)間:≤72小時(shí);
10.3、全尺寸1700型壓針:110mm*φ8,可選配110mm*φ6.35;
11、手套箱
11.1、水氧指標(biāo):≤1ppm;
11.2、工位數(shù):1.5;
11.3、尺寸:2200*1420*2270mm;
11.4、腔室尺寸:1350*950*1400mm;
11.5、箱體材質(zhì)、厚度:304不銹鋼、5mm;
11.6、箱體底板材質(zhì)、厚度:304不銹鋼、12mm;
12、工作腔室溫控模塊
12.1、額定制冷量:1050W;
12.2、制冷劑:R134a;
12.3、溫度范圍:15~36℃;
12.4、噪音:≤63dB(A);
13、儀器安置參數(shù):
13.1、儀器外形尺寸:2400*1500*2350mm,安置空間大于長3800*寬2000*高2800mm;
13.2、儀器重量:1800kg;環(huán)境:無振動(dòng);
13.3、氣源:99.999%高純氬氣等;
13.4、電源:220V,功率:>6.5KW;
四、儀器測試案例:
1、合金1000℃(圖像、力-位移曲線、硬度-溫度-載荷曲線、時(shí)間-位移曲線、時(shí)間-力曲線、部分?jǐn)?shù)據(jù))預(yù)熱10分鐘測試案例:
1.1、高清圖像:

1.2、力-位移數(shù)據(jù)曲線(此材料30kg時(shí)獲取到194組數(shù)據(jù)點(diǎn),最后通過194組力-位移數(shù)據(jù)點(diǎn)擬合成數(shù)據(jù)曲線)

1.3、硬度-溫度-載荷數(shù)據(jù)曲線(根據(jù)所測試的點(diǎn)數(shù)生成)

1.4、時(shí)間-位移數(shù)據(jù)曲線

1.5、時(shí)間-力數(shù)據(jù)曲線

1.6、部分力-位移數(shù)據(jù)(前表為加載數(shù)據(jù),后表為卸載后殘余)

2、陶瓷1600℃(圖像、力-位移曲線、硬度-溫度-載荷曲線、時(shí)間-位移曲線、時(shí)間-力曲線)壓針預(yù)熱15分鐘測試案例:
2.1、高清圖像:

2.2、力-位移數(shù)據(jù)曲線(此材料10kg時(shí)獲取到854組數(shù)據(jù)點(diǎn),最后通過854組力-位移數(shù)據(jù)點(diǎn)擬合成數(shù)據(jù)曲線)

2.3、硬度-溫度-載荷數(shù)據(jù)曲線(根據(jù)所測試的點(diǎn)數(shù)生成)
2.4、時(shí)間-位移數(shù)據(jù)曲線

2.5、時(shí)間-力數(shù)據(jù)曲線

2.6、部分力-位移數(shù)據(jù)(前表為加載數(shù)據(jù),后表為卸載后殘余)

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