專利名稱：高溫顯微鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明創(chuàng)造屬于材料的微觀組織及結(jié)構(gòu)觀測領(lǐng)域，能夠在高溫條件下 (100-1600°C )觀測金屬及陶瓷等各類材料在該溫度下的微觀組織及結(jié)構(gòu)值，及在不同溫度下各類材料的組織結(jié)構(gòu)變化。
背景技術(shù)：
目前，所有觀測金屬及非金屬的顯微鏡都是在常溫下進(jìn)行試驗的，無法觀測高溫條件下的微觀組織及結(jié)構(gòu)。但是在實際應(yīng)用中，特別是航空航天及高速飛行裝置等其他條件苛刻的情況下，我們需要知道材料在高溫條件下的微觀組織及結(jié)構(gòu)。很多材料在高溫條件下，其微觀組織及結(jié)構(gòu)及其他性能發(fā)生很大的變化，其常溫微觀組織及結(jié)構(gòu)不能代表高溫微觀組織及結(jié)構(gòu)。檢測材料的高溫微觀組織及結(jié)構(gòu)才能準(zhǔn)確的了解該材料是否適合在高溫條件下使用，才能有力保障材料使用的安全性及可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有顯微鏡不能觀測高溫微觀組織及結(jié)構(gòu)的問題，本發(fā)明提供一種新的儀器——高溫顯微鏡。讓材料在有氣體保護(hù)的高溫條件下(最高溫度達(dá)1600°C左右)，準(zhǔn)確的檢測出材料的微觀組織及結(jié)構(gòu)。高溫顯微鏡采用顯微鏡的結(jié)構(gòu)原理，試樣加熱采用觀測微觀組織及結(jié)構(gòu)特制的真空高溫爐，可以使試樣溫度迅速達(dá)到需要的值，從而觀測該溫度下的微觀組織及結(jié)構(gòu)。高溫爐體積小，可以和高精度的顯微鏡相互融合，便于控制，便于加熱樣品，節(jié)能環(huán)保。高溫爐配有專業(yè)真空泵和氬氣(惰性保護(hù)氣體)。為避免因溫度過高造成試樣及鏡頭氧化，從而改變試樣原來微觀組織及結(jié)構(gòu)，影響觀測精度，我們把爐內(nèi)抽成高真空，然后充入氬氣進(jìn)行氣氛保護(hù)。這樣我們的溫度可以控制在1600°C左右。物鏡用專測高溫的物鏡，用耐高溫的延長桿伸入爐體內(nèi)部。延長桿和爐體又有特殊的連接裝置，既保證高溫爐的氣密性，又能精確的傳導(dǎo)試驗力。高溫微觀組織及結(jié)構(gòu)在諸多材料性能測試中無疑具有非常獨特和唯一的地位，其特殊測試在于能夠同時直接涉及到國際常用參數(shù)系統(tǒng)(如面積、時間、電能、溫度等)。換句話說，其原理包容了諸多ISO標(biāo)準(zhǔn)單位，在一個必要的條件下，需要足夠的條件去建立一個微觀組織及結(jié)構(gòu)關(guān)系。關(guān)于高溫微觀組織及結(jié)構(gòu)，最基礎(chǔ)的條件是我們需要建立一個工業(yè)應(yīng)用水準(zhǔn)的相關(guān)開放的擴(kuò)散系統(tǒng)，特別之處在于需要微觀組織及結(jié)構(gòu)標(biāo)尺及試樣及標(biāo)準(zhǔn)塊反復(fù)檢測顯微鏡的精準(zhǔn)度。因為微觀組織及結(jié)構(gòu)測試是一個破壞性的試驗，單一的測試方法無法得到同一試樣在不同條件的精準(zhǔn)微觀組織及結(jié)構(gòu)值，所以需要用不同方式去觀測不同條件下的材料微觀組織及結(jié)構(gòu)，這就是我們高溫微觀組織及結(jié)構(gòu)的存在動力。除了 ISO標(biāo)準(zhǔn)，該儀器還涉及到諸多標(biāo)準(zhǔn)，并且在不同國家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中有不同規(guī)定，需要客戶在訂購時特別指明。該儀器可以測定從常溫到高溫的顯微鏡微觀組織及結(jié)構(gòu)，最適合用來驗明耐熱金屬材料、陶瓷制品等新材料的高溫微觀組織及結(jié)構(gòu)。高溫爐高溫爐是是帶有試樣加熱裝置及試樣加熱部分的移動裝置的密封性加熱室。加熱環(huán)境首先使高溫爐內(nèi)加熱到所需溫度，然后測定微觀組織及結(jié)構(gòu)。試驗方法高溫爐將試樣加熱到所需溫度，顯微鏡物鏡深入爐內(nèi)進(jìn)行觀測，所測圖像經(jīng)數(shù)據(jù)線傳入電腦進(jìn)行分析。功能特點為消除操作原因引起的誤差，該儀器配備專門的自動觀測系統(tǒng)，并且在光學(xué)及溫度控制系統(tǒng)上相互結(jié)合。1、顯微鏡系統(tǒng)(主機(jī))這是一個顯微鏡完整系統(tǒng)中的核心部分，主要涉及微觀組織結(jié)構(gòu)測試的精確控制。該儀器采用C字形結(jié)構(gòu)增強(qiáng)儀器剛性，并用有限的技術(shù)參數(shù)綜合分析技術(shù)去配合溫度及光學(xué)之間的影響。光學(xué)系統(tǒng)ICCS光學(xué)系統(tǒng)鏡體5種鏡體，23種組合，F(xiàn)EM設(shè)計，ACR位置編碼物鏡5XIOX 20X 50X 100X 可選 1.25X 2. 5X 150X目鏡10X/23觀察功能轉(zhuǎn)盤2、4、6三種模塊盒觀察功能反射光明場、ADF高級暗場、圓偏光、DIC、C_DIC、熒光透射光明場、ADF高級暗場、圓偏光、DIC、PlasDIC、相襯物鏡轉(zhuǎn)盤6孔最大式樣高度380mm數(shù)字化圖像分析工作站計算機(jī)、打印機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像頭、軟件2、觀測單元該單元是用于控制及操作儀器實現(xiàn)觀測過程，設(shè)定參數(shù)、獲取溫度參數(shù)、啟動測試、獲取組織結(jié)構(gòu)圖像及測算微觀組織及結(jié)構(gòu)值等，該系統(tǒng)包括；1)品牌電腦，最低配置如下由計算機(jī)控制的CXD圖像處理系統(tǒng)實現(xiàn)了人機(jī)對話，他將組織結(jié)構(gòu)通過專用微觀組織及結(jié)構(gòu)測試軟件采集到計算機(jī)，由計算機(jī)進(jìn)行組織結(jié)構(gòu)圖像處理，對試樣的觀測、微觀組織及結(jié)構(gòu)值的計算、顯示、數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計，并可以以報告形式打印，測試數(shù)據(jù)可以以文件方式導(dǎo)出。2)溫度控制單元高溫爐高溫爐采用高性能內(nèi)置式加熱體，升溫速度快、調(diào)節(jié)靈敏、精度高，溫度穩(wěn)定，溫度工作上線有較大擴(kuò)展，采用PID溫度控制儀，性能可靠、使用方便，同時用雙層不銹鋼外殼， 之間用流水冷卻。
權(quán)利要求
1.一種特殊顯微鏡，在普通顯微鏡的基礎(chǔ)上，配置可以在0-1600°C的高溫爐，在高溫下工作的耐氧化的藍(lán)寶石物鏡鏡頭可以在工作時深入工作臺上的高溫爐的爐體內(nèi)部，完成材料在高溫條件下的微觀組織及結(jié)構(gòu)觀測，亦可通過爐蓋中心的孔徑在外面進(jìn)行觀測。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫顯微鏡，其特征是配置防止高溫氧化的藍(lán)寶石物鏡及耐高溫連桿，配置密封性非常好的氬氣保護(hù)高溫爐，按照顯微鏡標(biāo)準(zhǔn)對試樣制造組織結(jié)構(gòu)， 從而得到高溫條件下的顯微鏡微觀組織及結(jié)構(gòu)值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫顯微鏡，爐底留有升降試樣的支座，在觀測時，可以調(diào)整支座來控制試樣高低，在物鏡焦距固定的情況下進(jìn)行對焦。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫顯微鏡，高溫爐在加熱前先抽去空氣，注入惰性氣體保護(hù)，以防止試樣及高溫顯微鏡物鏡氧化。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫顯微鏡，高溫爐的熱電偶、電源及保護(hù)氣體從爐體底部輸入，爐蓋在打開時可以直接測試顯微鏡組織結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫顯微鏡，高溫爐采用雙層不銹鋼水冷結(jié)構(gòu)，以縮小外部尺寸，方便觀測。
全文摘要
高溫顯微鏡屬于材料的微觀組織及結(jié)構(gòu)觀測領(lǐng)域，能夠在高溫條件下觀測金屬及陶瓷等各類材料在該溫度下的顯微鏡微觀組織及結(jié)構(gòu)。具體是將特制的顯微鏡與氣體保護(hù)的高溫爐相結(jié)合，讓材料在及有氣體保護(hù)的高溫條件下(最高溫度達(dá)1600℃左右)，準(zhǔn)確的檢測出材料的微觀組織及結(jié)構(gòu)。高溫顯微鏡屬于材料微觀組織結(jié)構(gòu)測試領(lǐng)域，能夠在高溫條件下觀測金屬及陶瓷等各類材料在該溫度下的顯微組織。具體是將特制的顯微鏡與氬氣氣體保護(hù)的高溫爐相結(jié)合，讓材料在惰性氣體保護(hù)的高溫條件下(最高溫度達(dá)1600℃左右)，準(zhǔn)確的檢測出材料的硬度，該發(fā)明為我國顯微鏡測量領(lǐng)域的新的突破。
文檔編號G02B21/30GK102385152SQ201010279809
公開日2012年3月21日 申請日期2010年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月3日
發(fā)明者魏道全 申請人:魏道全