Bàn căng tại chỗ SEMChủ yếu được sử dụng để quan sát quá trình biến dạng và vỡ động của vật liệu dưới tải trọng cơ học trong thời gian thực ở quy mô vi mô, tiết lộ mối quan hệ giữa cấu trúc vi mô và hiệu suất của vật liệu, tối ưu hóa quy trình chuẩn bị vật liệu và hỗ trợ nghiên cứu và ứng dụng vật liệu mới. Sau đây là hướng ứng dụng cụ thể:

I. Tiết lộ mối quan hệ giữa cấu trúc vi mô vật liệu và hiệu suất

Cơ chế biến dạng quan sát động

Trong quá trình thử nghiệm cơ học như kéo, nén, uốn, v.v., nắm bắt những thay đổi trong cấu trúc vi mô bề mặt vật liệu trong thời gian thực (chẳng hạn như sản xuất băng trượt, nảy mầm vết nứt và mở rộng, hành vi thay đổi pha, v.v.), kết hợp với đường cong căng thẳng, định lượng ảnh hưởng của cấu trúc vi mô đối với tính chất vật liệu.

Ví dụ: Trong nghiên cứu vật liệu kim loại, việc trượt ranh giới hạt được phát hiện thông qua quan sát tại chỗ có thể gây ra các nhánh nứt, do đó làm tăng độ dẻo dai của vật liệu; Trong vật liệu gốm, cơ chế thụ động của các đầu nứt ở nhiệt độ cao được quan sát để hướng dẫn thiết kế cấu trúc dẻo dai.

Kiểm tra khớp nối nhiều trường

Tích hợp các mô-đun môi trường như nhiệt độ cao (lên đến 1200 ° C), nhiệt độ thấp (-190 ° C) hoặc điện trường và từ trường để mô phỏng hành vi của vật liệu trong điều kiện phục vụ thực tế.

Trường hợp: Nghiên cứu sự phân bố ứng suất còn lại dưới chu kỳ nhiệt của hợp kim nhiệt độ cao cho lưỡi động cơ hàng không, hoặc sự giãn nở thể tích và nứt nảy sinh của vật liệu điện cực pin trong quá trình sạc và xả.

II. Tối ưu hóa quy trình chuẩn bị vật liệu

Giám sát quá trình chuẩn bị trong thời gian thực

Quan sát sự thay đổi hình dạng và hình dạng của vật liệu trong quá trình xử lý nhiệt, thiêu kết, lắng đọng lớp phủ và các quá trình khác để tìm ra các thông số công nghệ tốt nhất.

Ví dụ: trong việc chuẩn bị hợp kim nhôm cường độ cao, kiểm soát nhiệt độ xử lý nhiệt được tìm thấy thông qua bàn kéo tại chỗ để đạt được sự cân bằng giữa sức mạnh và độ dẻo dai; Trong nghiên cứu vật liệu composite, độ bền liên kết giao diện của sợi với ma trận được tối ưu hóa.

Phân tích lỗi

Kết hợp với EBSD (nhiễu xạ tán xạ lưng điện tử) hoặc EDS (phân tích phổ năng lượng), xác định nguồn gốc vi mô của các vết nứt vật liệu (ví dụ: các tạp chất, lỗ hổng, khuyết tật ranh giới hạt) để cung cấp cơ sở cải tiến quy trình.

III. Nghiên cứu và ứng dụng vật liệu mới

Phát triển vật liệu năng lượng

Nghiên cứu sự thay đổi thể tích của vật liệu cực âm pin lithium ion trong chu kỳ sạc và xả, hoặc sự ổn định giao diện của vật liệu điện phân trạng thái rắn, hướng dẫn thiết kế vật liệu.

Hỗ trợ dữ liệu: Ở nhiệt độ cao 1200 ℃, hình ảnh hiển vi của độ phân giải nano đạt được thông qua bảng kéo dài tại chỗ, tiết lộ cơ chế leo của hợp kim nhiệt độ cao.

Vật liệu y tế sinh học

Quan sát hành vi biến dạng của các vật liệu sinh học như hydrogel, màng polymer trong quá trình kéo dài và đánh giá sự phù hợp giữa tính tương thích sinh học và tính chất cơ học của chúng.

Trường hợp: Đạt được sự cân bằng về độ bền cao, độ dẻo dai cao và khả năng tương thích sinh học cao bằng cách thay đổi cấu trúc vật liệu và tỷ lệ thành phần.

Vật liệu nano và lớp phủ

Nghiên cứu hành vi khử dính giao diện của vật liệu composite được tăng cường bởi các hạt nano, hoặc khả năng chống bong tróc của lớp phủ cứng trong quá trình ma sát và mài mòn.

Đột phá công nghệ: Qijue Technology phát triển tại chỗ nhiệt độ cao kéo dài bảng đã khắc phục vấn đề nhiễu điện từ của máy dò điện tử thứ cấp và mô-đun sưởi ấm, đạt được hình ảnh ổn định ở độ phân giải 10nm ở 1200 ℃.

IV. Lợi thế kỹ thuật và sản phẩm điển hình

Chức năng cốt lõi

Tải chính xác cao: Phạm vi tải từ 10N đến 5000N, độ chính xác dịch chuyển của lớp nano (chẳng hạn như 100nm), hỗ trợ tốc độ không đổi hoặc chế độ tải lực không đổi.

Kiểm tra đa phương thức: Nó có thể đạt được nhiều thử nghiệm cơ học như kéo, nén, uốn, cắt, mệt mỏi và thu thập hình ảnh SEM đồng bộ với dữ liệu cơ học.

Khả năng thích ứng với môi trường: Tích hợp mô-đun làm mát hoặc sưởi ấm kháng nitơ lỏng, hỗ trợ kiểm tra nhiệt độ thay đổi từ -190 ℃ đến 1200 ℃.