[实用新型]一种扫描电镜原位拉伸压缩装置

说明书

本实用新型公开了一种扫描电镜原位拉伸压缩装置，其包括：底部支撑块；固定安装在底部支撑块一端的驱动电机；一端与驱动电机传动连接的双向丝杆，且双向丝杆上设有两个对向运动的丝杆螺母；固定安装在两个丝杆螺母上的相对的两个机械爪。每个机械爪包括：固定在丝杆螺母上的箱体、一端固定安装在箱体内部一侧面的伺服电机、一端与伺服电机轴联接的直线滑轨、穿过箱体且与直线滑轨上的滑动块连接的第一手臂，与第一手臂固定连接的主动轮、与主动轮齿轮啮合的从动轮、与从动轮固定连接的第二手臂。本实用新型实现了多种形状样品在扫描电镜下拉伸与压缩微观形态的实时动态观察。

技术领域

本实用新型涉及扫描电镜领域，尤其涉及扫描电镜原位加载装置领域，特别是涉及一种扫描电镜原位拉伸压缩装置。

背景技术

不管是功能材料，还是结构材料，组成这些材料的微观结构和成分信息是决定材料物理性能和力学性能表现行为的决定性因素。然而，长期以来，材料力学性能测量和显微结构与成分分布表征一直是分别独立进行的。即使有少数力学实验可以在X射线、同步辐射等衍射条件下进行，也缺乏原位、实时、实空间高分辨的显微结构图像信息。而要深入了解材料制备过程和不同加工工艺过程中形成相应的显微结构、成分分布特征与材料性能之间的关系，就必须要将三者表征和测试有机的结合起来。扫描电子显微镜是材料微观组织结构测试的主要工具之一，扫描电子显微镜可以对宏观到微观，甚至纳米尺寸的材料进行微观结构跨尺度测量，是揭示材料微观多级组织结构(如晶粒尺寸、相分布、界面特征，杂质分布等)如晶粒尺寸、相分布、界面特征，杂质分布等)的重要手段。

在扫描电子显微镜样品腔室内放置一些加载装置逐步发展起来，可以对材料在拉伸/压缩等应力应变载荷作用下微观结构的演变特征进行原位研究，利用这些扫描电镜原位拉伸台，人们对材料在承载应力的服役状态下显微结构变化研究，取得了许多重要的研究成果。目前，一般一台扫描电镜的原位加载装置，只对特定形状的样品可以进行观察，这就要求在实验之前必须将样品加工成该形状，这极大地增加了实验的工序，浪费了人力财力，并且有些特殊材质的样品并不容易进行加工，这更是极大的限制了扫描电镜原位加载装置的应用。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种扫描电镜原位拉伸压缩装置，解决了目前扫描电镜原位加载装置对样品形状的限制，对大多数形状的样品都可以通用，只需要进行简单的样品处理就可以实现多种形状样品在扫描电镜下拉伸与压缩微观形态的实时动态观察。

本实用新型采用以下技术方案实现：一种扫描电镜原位拉伸压缩装置，其中包括：

底部支撑块；

驱动电机，其固定安装在底部支撑块一端；

双向丝杆，其一端与驱动电机传动连接，且双向丝杆上设有两个对向运动的丝杆螺母；

两个机械爪，其分别相对固定安装在两个丝杆螺母上，每个机械爪包括：固定在丝杆螺母上的箱体、一端固定安装在箱体内部一侧面的伺服电机、一端与伺服电机轴联接的直线滑轨、穿过箱体且与直线滑轨上的滑动块连接的第一手臂，与第一手臂固定连接的主动轮、与主动轮齿轮啮合的从动轮、与从动轮固定连接的第二手臂。

作为上述方案的进一步改进，在两个驱动电机之间水平安装一光栅尺。

进一步地，光栅尺包括安装在底部支撑块上的标尺光栅和分别安装在两个箱体上的两个光栅读数头；标尺光栅和两个光栅读数头位于所述扫描电镜原位拉伸压缩装置的同一侧。

作为上述方案的进一步改进，第一手臂和第二手臂呈对称弧形，向内弯曲。

进一步地，第一手臂远离主动轮的一端为尖端，尖端上设有与样品槽相配合的凸起结构。

进一步地，第二手臂远离从动轮的一端为尖端，尖端上设有与样品槽相配合的凸起结构。

更进一步地，凸起结构与相应手臂采用螺纹连接。