原位拉伸台

简介：随着微观原位力学测试技术的发展和使用，人们对材料的力学行为认知有了明显的提升，这项技术使我们有机会在微观尺度直接观察变形、强化和失效的过程并进行原位定量微观力学性能表征，理解材料的微观结构与力学性能的关系。而置于扫描电镜中的原位(高低温)拉伸台相较于传统独立的拉伸试验机，除可获得相关条件下材料的硬度、模量、断裂韧性等性能外；其借助扫描电镜的电子背散射衍射给出的高分辨率晶粒和取向图，观测材料在进行拉伸、压缩、弯曲和疲劳等力学性能测试发生的表面动态变化，如滑移带产生、断裂起始等；可以在整个测试过程中极其精确地对变形过程成像，同时准确得到定量的载荷和位移的数据，将材料的力学数据（载荷-位移曲线）与相应晶粒的变化原位观察相关联并进行解释，极大地拓展材料原位显微结构与实际服役力学性能关系的表征能力和深度。在金属材料、超微结构材料、无机涂层材料、能源材料、结构陶瓷材料、光功能材料、晶体材料等领域有着极其重要的作用。

产品详情：

本拉伸台（可选压缩功能）适用于扫描电子显微镜、原子力显微镜、光学显微镜、Ｘ射线衍射仪及同步辐射等装置。 使用该拉伸台可对 20 ～ 60 mm长、厚度不超过5 mm的样品进行拉伸试验。此外，该拉伸台可选配多种样品夹具，以满足用户不同的试验需求。
       本拉伸台采用双丝杠设计，拉伸时双丝杠的两头同时移动，这样确保发生形变的样品中间位置在拉伸过程中基本保持在原位置，便于用户的实验观测。
       本系统标配电脑控制的微处理控制器(DDS4)和功能丰富的软件包 (MDS)。通过MDS 软件可调节多种试验参数并设计不同的试验流程。实验控制可选位移控制、载荷控制和马达转速控制，以进行轴向单调加载或拉压循环加载等。该软件还包含了许多子程序，如：拉-拉/拉-压动态循环测试、节点测试、公式编辑器、弹性模量在线记录、裂纹自动识别、梯度测试、图像采集等等。
       本系统具备自动硬件保护功能，当载荷或位移达到极限时，系统自动停止实验，防止出现硬件损坏的情况。

      性能指标：

•  载荷范围： 从 1N 至 5000 N (10kN 可选)

•  最大样品尺寸(mm): 60 x 10 x 5

•  形变速度范围：0.3 to 50 µm/sec or 0.1 to 20 µm/sec.

•  拉伸位移范围：系统配备有线性编码规，可测最大位移范围45mm。

•  电源： 230/110 VAC.

•  模块尺寸(mm, WxH x L)：150 x 55 x 220.

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     可选附件：

•  载荷传感器: 1N, 10N, 20N, 50N, 100N, 200N, 500N, 1kN, 2kN, 5kN, 10kN

•  引伸计 : +/- 1mm, 其它类型可定制

•  加热 / 制冷: 从室温至 1200° C 或 +/- 150° C, 包含 PID-控制器。

•  样品夹具: 总共多于30种不同的夹具可供选择。

•  适配器: EBSP, XRD, AFM or 同步辐射.

•  视屏引伸计: VEDDAC-strain

•  图像捕捉: 数据采集过程中亦可回查图像

•  远程控制软件 e.g. LabView

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控制器

手动控制器和自动控制器可选

扩展性

可根据用户需求定制用户所需的特定功能

     应用案例：

上图显示了一个单独奥氏体晶粒在不同的应变条件下（图a 应变3.6%，图b 应变15%），局部的应变变化情况。图c相分布图，图d为α-马氏体取向图。从图a和图b的对比中可以看出，随着整体应变的增加，形变带的数量及宽度都在增加，但同时，在奥氏体内部，应变几乎没有变化。在形变的初始阶段，形变的分布比较均匀。在整体应变3.6%时，开始观察到第一个不连续的异常大形变点。这样的异常大形变点随着应变增大数量增多，且尺寸变大。EBSD测试表明，应变均匀连续分布的区域为由高密度层错形成的密排六方对称结构（ε-马氏体）。而形变异常大点为α-马氏体结构。

具体请参考下方文献。

^*Magnitude of shear of deformation-induced αˊ-martensite in high-alloy metastable steel. Materials Letters 143 (2015) 155-158