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专利摘要

本发明涉及一种高通量划痕‑往复摩擦磨损试验装置，该装置包括基座、带多工位磨头盘系统的可移动多功能机头、样品夹持器系统、样品往复‑划痕平台、样品位移平台、数据采集系统以及计算机系统。基座上分别设有样品位移平台和支撑杆；样品位移平台上设有样品往复‑划痕平台，该样品往复‑划痕平台上设有样品夹持器系统；支撑杆与可移动多功能机头相连，该可移动多功能机头位于样品夹持器系统中样品的正上方；可移动多功能机头、样品夹持器系统、样品往复‑划痕平台、样品位移平台分别经数据采集系统与计算机系统相连。本发明单次装卡样品可实现多个涂层试样测试涂层结合所述力、摩擦系数和耐磨性能。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202010267788.8
申请日期:
2020-04-08
专利申请人:
中国科学院兰州化学物理研究所
分类号:
G01N3/56;G01N3/04;G01N3/06;G01N19/02;G01N19/04
发明/设计人:
郝俊英，隋旭东，闫明明，刘维民，杨军，华敏奇
权利要求: 1.一种高通量划痕-往复摩擦磨损试验装置，其特征在于：该装置包括基座（6）、带多工位磨头盘系统（2）的可移动多功能机头（1）、样品夹持器系统（3）、样品往复-划痕平台（4）、样品位移平台（5）、数据采集系统以及计算机系统；所述基座（6）上分别设有所述样品位移平台（5）和支撑杆（7）；所述样品位移平台（5）上设有所述样品往复-划痕平台（4），该样品往复-划痕平台（4）上设有所述样品夹持器系统（3）；所述支撑杆（7）与所述可移动多功能机头（1）相连，该可移动多功能机头（1）位于所述样品夹持器系统（3）中样品的正上方；所述可移动多功能机头（1）、所述样品夹持器系统（3）、所述样品往复-划痕平台（4）、所述样品位移平台（5）分别经所述数据采集系统与所述计算机系统相连。2.如权利要求1所述的一种高通量划痕-往复摩擦磨损试验装置，其特征在于：所述可移动多功能机头（1）包括与所述支撑杆（7）相连的悬臂梁（14）和多工位磨头盘（24）；所述悬臂梁（14）的中部设有轴承转动装置Ⅰ（12），一侧通过沿Z轴设置的滑轨与所述支撑杆（7）相连；所述悬臂梁（14）的底部一端设有与所述多工位磨头盘（24）相连的加载杆（25），其另一端设有与所述滑轨相连的驱动电机Ⅴ（15），该驱动电机Ⅴ（15）与所述悬臂梁（14）之间设有加载力传感器（13）；所述多工位磨头盘（24）位于所述样品的上方；所述加载杆（25）前方的所述悬臂梁（14）上分别设有摩擦力传感器（111）和声发射传感器（112）；所述加载力传感器（13）、所述驱动电机Ⅴ（15）、所述摩擦力传感器（111）和所述声发射传感器（112）分别经所述数据采集系统与所述计算机系统相连。3.如权利要求2所述的一种高通量划痕-往复摩擦磨损试验装置，其特征在于：所述多工位磨头盘（24）的中心设有带驱动电机Ⅰ（23）的轴承转动装置Ⅱ（22），且该多工位磨头盘（24）沿圆周方向均布有数个带内螺纹的工位；所述工位上连有带外螺纹的划针或接触头（21），该划针或接触头（21）位于所述样品的正上方。4.如权利要求3所述的一种高通量划痕-往复摩擦磨损试验装置，其特征在于：所述接触头（21）由连接在一起的带有所述外螺纹的顶杆和套筒组成；所述套筒内设有摩擦副。5.如权利要求1所述的一种高通量划痕-往复摩擦磨损试验装置，其特征在于：所述样品夹持器系统（3）包括底板及置于所述底板上的边框板（33）、支撑垫块Ⅰ（34）和固定所述样品的支撑板Ⅰ（35）；所述边框板（33）与所述支撑垫块Ⅰ（34）之间的所述底板上设有驱动电机Ⅱ（32），该驱动电机Ⅱ（32）的驱动轴连有曲柄连杆（31），该曲柄连杆（31）的一端固定在所述支撑板Ⅰ（35）上；所述支撑垫块Ⅰ（34）与所述支撑板Ⅰ（35）之间设有沿X轴设置的滑动导轨；所述驱动电机Ⅱ（32）通过螺栓Ⅰ经定位孔（44）与所述样品往复-划痕平台（4）相连；所述支撑板Ⅰ（35）上设有位移传感器Ⅰ，该位移传感器Ⅰ与所述驱动电机Ⅱ（32）分别经所述数据采集系统与所述计算机系统相连。6.如权利要求1所述的一种高通量划痕-往复摩擦磨损试验装置，其特征在于：所述样品往复-划痕平台（4）包括上盖板（42）和下垫板（43）；所述上盖板（42）上设有定位孔（44），并通过该定位孔（44）与所述样品夹持器系统（3）中的驱动电机Ⅱ（32）相连；所述下垫板（43）上固定有数个支撑垫块Ⅱ（45），该数个支撑垫块Ⅱ（45）与所述上盖板（42）之间通过沿Y轴设置的往复导轨Ⅰ相连；所述上盖板（42）的底部一侧固定有一个支撑垫块Ⅲ（46），该支撑垫块Ⅲ（46）与所述下垫板（43）之间通过沿Y轴设置的往复导轨Ⅱ相连；所述支撑垫块Ⅲ（46）的一侧设有与所述往复导轨Ⅱ相连的驱动电机Ⅲ（41），该驱动电机Ⅲ（41）与所述上盖板（42）通过螺栓Ⅱ紧固；所述下垫板（43）通过紧固螺栓固定在所述样品位移平台（5）上；所述上盖板（42）上设有位移传感器Ⅱ，该位移传感器Ⅱ与所述驱动电机Ⅲ（41）分别经所述数据采集系统与所述计算机系统相连。7.如权利要求1所述的一种高通量划痕-往复摩擦磨损试验装置，其特征在于：所述样品位移平台（5）包括固定在所述基座（6）上的平台底座及置于所述平台底座顶部的往复滑动轨道（53）；所述往复滑动轨道（53）的顶部设有线性模块（52），其一侧连有驱动电机Ⅳ（51）；所述驱动电机Ⅳ（51）的驱动轴与所述线性模块（52）相连，该线性模块（52）通过定位螺孔与所述样品往复-划痕平台（4）中的下垫板（43）相连；所述线性模块（52）上设有位移传感器Ⅲ，该位移传感器Ⅲ与所述驱动电机Ⅳ（51）分别经所述数据采集系统与所述计算机系统相连。