CN114112573B - 用于介观尺度拉伸试样力学性能测试的磁控溅射成形装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于介观尺度拉伸试样力学性能测试的磁控溅射成形装置，其解决了现有用于介观尺度拉伸试样力学性能测试的磁控溅射成形装置尚未公开的技术问题，其设有底板，底板分别开设有凹坑和凹槽，凹坑用于放置拉伸试样；凹槽设置在凹坑的上层，用于安放金属镀膜成形板，金属镀膜成形板开设有若干个第一通孔，第一通孔为圆形孔，第一通孔的孔径为100μm；在底板上可拆卸的安装设有压板，压板开设有第二通孔，第二通孔的大小大于第一通孔的孔径；压板的板身压在金属镀膜成形板上，使金属镀膜成形板压在放置在凹坑内的拉伸试样上；紧贴在拉伸试样的中间测试部上的第一通孔与第二通孔相连通，可广泛应用于材料力学性能测量技术领域。

Description

用于介观尺度拉伸试样力学性能测试的磁控溅射成形装置

技术领域

本申请涉及材料力学性能测量技术领域，特别涉及用于介观尺度拉伸试样力学性能测试的磁控溅射成形装置。

背景技术

介观尺度下，当金属薄板在厚度方向上的晶粒个数减小至临界值时，例如对于纯铜薄板这一值为～4，金属薄板的塑性变形能力将快速降低，出现尺寸效应这一现象。而通过法向加载的方式，对试样的厚度方向上施加压力，试样在变形过程中除受到试样长度方向的拉应力外，还受到垂直于试样表面的压应力，有助于愈合材料在变形过程中的微裂纹，提高其塑性变形能力，有助于提升塑性微成形工艺的成形能力。但是由于法向加载的压应力与介观尺度尺寸效应的耦合作用，材料的塑性变形行为与应变演化行为发生变化。此时，需要一种有效的应变标识与测量方法来研究材料的应变演化行为。

由于在介观尺度下，试样尺寸很小，其特征尺寸处微米、亚微米尺度，因此，传统的丝网印刷方式绘制在试样上绘制的网格由于线宽较大，无法准确标识变形后试样的应变分布。而且，法向加载时摩擦条件也是其变形行为的影响因素，需要在试样表面涂抹润滑油来调整其摩擦条件，而丝网印刷用油墨则会与润滑油发生互溶，从而导致印刷网格线条模糊，在试验后无法用于应变标识与测量。

目前，介观尺度拉伸试样的应变分布测量主要采用激光测量与数字散斑全场应变测量、数字散斑全场应变测量两种方法，由于其各自的限制性，无法准确测量成形极限实验中试样的应变数据，导致成形极限图的准确程度降低，无法有效指导成形工艺的优化。具体如下：

(1)激光测量与数字散斑全场应变测量方法。激光测量方法的原理是在试样表面进行标记引出形变，利用激光直线传播的特点来获取试样上标记区域的位移变化，而后通过计算确定激光照射处的应变。但是，当试样在透明度较低(例如不透明或半透明)的介质环境下进行拉伸力学测量时，由于激光无法照射在试样上，导致该测量方法就无法进行应变测量。

(2)数字散斑全场应变测量方法。该测量方法为目前较为优秀的应变测量方法，它的原理是通过测量喷漆上散斑点的位移来计算试样变形区各处的应变。该方法可实现测量变形过程中任意时刻的应变测量，且可以形成试样测量区域的应变云图。但是，该方法只适用于被测试样表面与测量镜头之间有着连续的光路，当试样在透明度较低(例如不透明或半透明)的介质环境下或是镜头与试样变形区中光路不连续时，该测量方法就无法完成应变测量的目标。并且，由于介观尺度拉伸试样的厚度较小，试样强度较低，使用喷漆在试样表层喷涂的散斑图层会明显影响试样的力学性能。

申请人通过潜心研究，通过磁控溅射在被测试样的表面形成阵列排布的微几何图形，并严格控制溅射的微几何图形的厚度，该应变标识最大程度的减小对拉伸试样的力学性能测试的影响。通过磁控溅射形成的微几何图形与金属试样间的结合力为金属键，其强度远远大于通过现有印刷成形的微几何图形与金属试样的范德华力，其成形的微几何图形的变形与试样的变形一致性较好。且本应变分布测量方法对试样变形条件、变形空间的光路没有特定要求，解决了上述现有介观尺度拉伸试样的应变分布测量的方法的弊端。目前用于介观尺度拉伸试样力学性能测试的磁控溅射成形装置尚未公开。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术的不足，提供一种用于介观尺度拉伸试样力学性能测试的磁控溅射成形装置，通过磁控溅射在被测试样的表面形成的阵列排布的微几何图形。

为此，本发明提供一种用于介观尺度拉伸试样力学性能测试的磁控溅射成形装置，其设有底板、金属镀膜成形板和压板；底板分别开设有相连通的凹坑和凹槽，凹坑用于放置拉伸试样；凹槽设置在凹坑的上层，用于安放金属镀膜成形板，金属镀膜成形板开设有呈阵列分布的第一通孔，第一通孔为圆形孔，第一通孔的孔径为微米级；在底板上可拆卸的安装设有压板，压板开设有第二通孔，第二通孔的大小大于第一通孔的孔径；压板的板身压在金属镀膜成形板上，金属镀膜成形板压在放置在凹坑内的拉伸试样上；紧贴在拉伸试样的中间测试部上的第一通孔与第二通孔相连通。

优选的，本发明还设有试样定位框，试样定位框开设有放置孔，放置孔与拉伸试样的形状、大小相匹配；试样定位框安装在凹坑内。

优选的，压板和金属镀膜成形板之间还连接设有橡胶层，在橡胶层弹性力的作用下，金属镀膜成形板紧密贴合在拉伸试样上；橡胶层开设有第三通孔，第三通孔的大小大于第一通孔的孔径；第二通孔、第三通孔、第一通孔从上到下相连通设置。

优选的，第二通孔、第三通孔、放置孔均为圆形孔，且三者同轴设置；放置孔的孔径分别大于第二通孔和第三通孔的孔径，第二通孔、第三通孔的孔径大小相等。

优选的，第一通孔在金属镀膜成形板呈矩形阵列分布，第一通孔的孔径为100μm，在矩形阵列中，位于行或列的方向上，相邻两个第一通孔的圆心间距为150μm。

优选的，金属镀膜成形板的厚度不大于0.1mm，且第一通孔的孔壁倒有斜角，斜角的角度为45°。

优选的，第二通孔的上沿倒有圆角。

优选的，底板外沿部分的各边倒有圆角。

优选的，底板上连接设有把手。

优选的，压板通过螺栓可拆卸的安装在底板上。

本发明的有益效果是：本发明提供一种用于介观尺度拉伸试样力学性能测试的磁控溅射成形装置，其设有底板、金属镀膜成形板和压板，金属镀膜成形板开设呈阵列分布的微米级第一通孔，用压板将金属镀膜成形板安装在底板上，使用时，拉伸试样安装在金属镀膜成形板、底板之间，金属镀膜成形板紧贴在拉伸试样上，将安装有拉伸试样的磁控溅射成形装置放入磁控溅射设备，在位于第一通孔的底部的拉伸试样的中间测试部的表面磁控溅射金属镀膜。在拉伸试样的中间测试部的表面通过磁控溅射成形出呈阵列分布的微米级金属镀膜，金属镀膜轮廓清晰，通过严格控制溅射的金属镀膜的厚度，该应变标识最大程度的减小对拉伸试样的力学性能测试的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为装配有拉伸试样(哑铃形试样)的本发明的结构示意图；

图2为拉伸试样的结构示意图(哑铃形试样)；

图3为图1所示的断面图的结构示意图；

图4为图3所示的A部局部放大图的结构示意图；

图5为图1所示的爆炸图的结构示意图；

图6为装配有拉伸试样(圆形试样)的本发明的结构示意图；

图7为拉伸试样的结构示意图(圆形试样)；

图8为图6所示的断面图的结构示意图；

图9为图8所示的B部局部放大图的结构示意图；

图10为图6所示的爆炸图的结构示意图；

图11为图4或者图9所示的第一通孔的截面结构示意图。

图中标记：1.底板，2.金属镀膜成形板，3.压板，4.拉伸试样，5.试样定位框，6.橡胶层，7.螺栓，8.金属镀膜，11.第二圆角，12.把手，13.安装凹槽，14.凹坑，15.凹槽，21.第一通孔，31.第二通孔，32.紧固端部，33.压边板部，41.中间测试部，42.夹持部，51.放置孔，61.第三通孔，211.第一斜角，212.第二斜角，311.第一圆角，α.第一斜角211的角度，β.第二斜角212的角度。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。本发明中所使用的方法如无特殊规定，均为常规的方法；所使用的原料和装置，如无特殊规定，均为常规的市售产品。

实施例1

由图2所示，介观尺度拉伸试样4包括哑铃形试样，其设有夹持部42和中间测试部41，哑铃形试样的夹持部42在两端，在哑铃形试样的中间测试部41的表面通过磁控溅射方法设置有金属镀膜8，金属镀膜8作为拉伸试样4的力学性能测试的应变标识；该金属镀膜8为呈阵列分布的微几何圆形结构，每个金属镀膜8的直径大小为微米级，最好为矩形阵列分布。

由图1、图3-图5所示，本发明提供一种用于介观尺度哑铃形试样力学性能测试的磁控溅射成形装置，用于哑铃形试样的中间测试部41的金属镀膜8的磁控溅射成形。本发明设有底板1、金属镀膜成形板2和压板3；底板1分别开设有相连通的凹坑14和凹槽15，凹坑14用于定位放置哑铃形试样；凹槽15设置在凹坑14的上层，用于定位安放金属镀膜成形板2，金属镀膜成形板2开设有呈阵列分布的第一通孔21，第一通孔21为圆形孔，第一通孔21的孔径为微米级，呈阵列分布的每个第一通孔21的孔径尺寸相同，保证可以准确表征作为变形区域的中间测试部41的应变分布；在底板1上可拆卸的安装设有压板3，压板3开设有第二通孔31，第二通孔31的大小大于第一通孔21的孔径；压板3的板身压在金属镀膜成形板2上，使金属镀膜成形板2压在放置在凹坑14内的哑铃形试样上；紧贴在哑铃形试样的中间测试部41上的第一通孔21与第二通孔31相连通设置。

作为优选的实施例，由图4、图5所示，本发明还设有试样定位框5，试样定位框5开设有放置孔51，放置孔51与哑铃形试样的形状、大小相匹配，用于进一步定位放置哑铃形试样；试样定位框5安装在凹坑14内。

作为优选的实施例，由图4、图5所示，压板3和金属镀膜成形板2之间还连接设有橡胶层6，橡胶层6受压发生弹性形变，在橡胶层6弹性力的作用下，使金属镀膜成形板2紧密贴合在哑铃形试样上，最大限度的保证了金属镀膜成形板2与哑铃形试样接触区域的平整、紧密贴合；橡胶层6开设有第三通孔61，第三通孔61的大小大于第一通孔21的孔径；第二通孔31、第三通孔61、第一通孔21从上到下相连通设置。

作为优选的实施例，由图4、图5所示，第一通孔21在金属镀膜成形板2呈矩形阵列分布，第一通孔21的孔径为100μm，在矩形阵列中，位于行或列的方向上相邻两个第一通孔21的圆心间距为150μm。

作为优选的实施例，由图4、图11所示，金属镀膜成形板2的厚度不大于0.1mm，且第一通孔21的孔壁上沿向外倒有第一斜角211，第一斜角211的角度α可以设置为45°，进一步的减小第一通孔21直壁部分对靶材原子沉积过程的影响。作为进一步优选的实施例，由图11所示，为了在第一通孔21的孔径尺寸限制范围内，提高靶材原子落入第一通孔21的底部的效率，提升哑铃形试样的中间测试部41金属镀膜8微几何图形成形效果，采用二级斜角结构，进一步减小第一通孔21的孔壁对于靶材原子沉积落入第一通孔21的底部的影响，在位于第一斜角211下部的第一通孔21的孔壁设有第二斜角212，且第二斜角212的角度β小于第一斜角211的角度α，减小位于第一斜角211下部的第一通孔21的孔壁对于靶材原子沉积落入圆孔的影响，进一步提升哑铃形试样的中间测试部41金属镀膜8微几何图形成形的均匀性。同样的，可在开有第一斜角211、第二斜角212的二级斜角基础上，在位于第二斜角212下部的第一通孔21的孔壁设有第三斜角，原理同二级斜角相同，以此类推，最终可以将整个直壁部分由一级一级的斜角代替。即第一通孔21面向来自金属原子溅射方向的开口逐渐增大，类似喇叭口形状，极大的增加了靶材原子落入第一通孔21的底部的概率，进一步提升哑铃形试样的中间测试部41金属镀膜8微几何图形成形的均匀性。

作为优选的实施例，由图5所示，第二通孔31的上沿倒有第一圆角311，尽量减小第二通孔31的上沿对靶材原子的沉积过程的影响。

作为优选的实施例，由图5所示，底板1外沿部分的各边倒有第二圆角11，用于减小在磁控溅射设备中装夹与拆卸本装置的过程中的摩擦力。

作为优选的实施例，由图5所示，底板1上连接设有把手12，用于在磁控溅射设备中本装置的装夹与拆卸。

作为优选的实施例，由图1、图5所示，压板3通过螺栓7可拆卸的安装在底板1上，作为进一步优选的实施例，压板3设有紧固端部32和压边板部33，其中紧固端部32连接设置在压边板部33的边部，底板1上的边部开设有与凹坑14相连通的安装凹槽13，紧固端部32安装设置在安装凹槽13内，螺栓7穿过紧固端部32，将压板3安装在底板1上，使压边板部33紧压在金属镀膜成形板2上，为进一步在溅射过程中保证金属镀膜成形板2与哑铃形试样的紧密结合，得到轮廓清晰的阵列微几何金属镀膜8。

实施例2

由图7所示，介观尺度拉伸试样4还包括圆形试样，其设有夹持部42和中间测试部41，圆形试样的夹持部42在其环形边缘处，圆形试样的中间测试部41的表面通过磁控溅射方法设置有金属镀膜8，金属镀膜8作为拉伸试样4的力学性能测试的应变标识；该金属镀膜8为呈阵列分布的微几何圆形结构，每个金属镀膜8的直径大小为微米级，最好为矩形阵列分布。

由图6、图8-图10所示，本发明提供一种用于介观尺度圆形试样力学性能测试的磁控溅射成形装置，用于圆形试样的中间测试部41的金属镀膜8的磁控溅射成形。本发明设有底板1、金属镀膜成形板2和压板3；底板1分别开设有相连通的凹坑14和凹槽15，凹坑14用于定位放置圆形试样；凹槽15设置在凹坑14的上层，用于定位安放金属镀膜成形板2，金属镀膜成形板2开设有呈阵列分布的第一通孔21，第一通孔21为圆形孔，第一通孔21的孔径为微米级，呈阵列分布的每个第一通孔21的孔径尺寸相同，保证可以准确表征作为变形区域的中间测试部41的应变分布；在底板1上可拆卸的安装设有压板3，压板3开设有第二通孔31，第二通孔31的大小大于第一通孔21的孔径；压板3的板身压在金属镀膜成形板2上，使金属镀膜成形板2压在放置在凹坑14内的圆形试样上；紧贴在圆形试样的中间测试部41上的第一通孔21与第二通孔31相连通设置。

作为优选的实施例，由图9、图10所示，压板3和金属镀膜成形板2之间还连接设有橡胶层6，橡胶层6受压发生弹性形变，在橡胶层6弹性力的作用下，使金属镀膜成形板2紧密贴合在圆形试样上，最大限度的保证了金属镀膜成形板2与圆形试样接触区域的平整、紧密贴合；橡胶层6开设有第三通孔61，第三通孔61的大小大于第一通孔21的孔径；第二通孔31、第三通孔61、第一通孔21从上到下相连通。作为进一步优选的实施例，第二通孔31、第三通孔61、放置孔51均为圆形孔，且三者同轴设置；放置孔51的孔径分别大于第二通孔31和第三通孔61的孔径，第二通孔31、第三通孔61的孔径大小相等，以保证磁控溅射后，制备如图10所示的圆形试样。

作为优选的实施例，由图9、图10所示，第一通孔21在金属镀膜成形板2呈矩形阵列分布，第一通孔21的孔径为100μm，在矩形阵列中，位于行或列的方向上相邻两个第一通孔21的圆心间距为150μm。

作为优选的实施例，由图9、图10所示，本发明还设有试样定位框5，试样定位框5开设有放置孔51，放置孔51与圆形试样的形状、大小相匹配，用于进一步定位放置圆形试样；试样定位框5安装在凹坑14内。

作为优选的实施例，由图9、图10所示，金属镀膜成形板2的厚度不大于0.1mm，且第一通孔21的孔壁上沿向外倒有第一斜角211，第一斜角211的角度α可以设置为45°，进一步的减小第一通孔21直壁部分对靶材原子沉积过程的影响。作为进一步优选的实施例，由图11所示，为了在第一通孔21的孔径尺寸限制范围内，提高靶材原子落入第一通孔21的底部的效率，提升圆形试样的中间测试部41金属镀膜8微几何图形成形效果，采用二级斜角结构，进一步减小第一通孔21的孔壁对于靶材原子沉积落入第一通孔21的底部的影响，在位于第一斜角211下部的第一通孔21的孔壁设有第二斜角212，且第二斜角212的角度β小于第一斜角211的角度α，减小位于第一斜角211下部的第一通孔21的孔壁对于靶材原子沉积落入圆孔的影响，进一步提升圆形试样的中间测试部41金属镀膜8微几何图形成形的均匀性。同样的，可在开有第一斜角211、第二斜角212的二级斜角基础上，在位于第二斜角212下部的第一通孔21的孔壁设有第三斜角，原理同二级斜角相同，以此类推，最终可以将整个直壁部分由一级一级的斜角代替。即第一通孔21面向来自金属原子溅射方向的开口逐渐增大，类似喇叭口形状，极大的增加了靶材原子落入第一通孔21的底部的概率，进一步提升圆形试样的中间测试部41金属镀膜8微几何图形成形的均匀性。

作为优选的实施例，由图10所示，第二通孔31的上沿倒有第一圆角311，尽量减小第二通孔31的上沿对靶材原子的沉积过程的影响。

作为优选的实施例，由图10所示，底板1外沿部分的各边倒有第二圆角11，用于减小在磁控溅射设备中装夹与拆卸本装置的过程中的摩擦力。

作为优选的实施例，由图10所示，底板1上连接设有把手12，用于在磁控溅射设备中本装置的装夹与拆卸。

作为优选的实施例，由图6、图10所示，压板3通过螺栓7可拆卸的安装在底板1上。作为进一步优选的实施例，压板3设有紧固端部32和压边板部33，其中紧固端部32连接设置在压边板部33的边部，底板1上的边部开设有与凹坑14相连通的安装凹槽13，紧固端部32安装设置在安装凹槽13内，螺栓7穿过紧固端部32，将压板3安装在底板1上，使压边板部33紧压在金属镀膜成形板2上，为进一步在溅射过程中保证金属镀膜成形板2与圆形试样的紧密结合，得到轮廓清晰的阵列微几何金属镀膜8。

拉伸试样4可以为金属薄板，也可以为非金属薄板，其厚度的特征尺寸处于微米、亚微米尺度，具体试样的形状不限定于哑铃形、圆形，可以根据其使用需求确定。

本发明的使用方法，其包括以下步骤：

(1)将试样定位框5定位放置在底板1凹坑14内，再把拉伸试样4定位放置在试样定位框5的放置孔51内。

(2)将金属镀膜成形板2定位安放凹槽15上，然后在金属镀膜成形板2上安放橡胶层6，最后将压板3安装在底板1上；橡胶层6受压发生弹性形变，在橡胶层6弹性力的作用下，使金属镀膜成形板2紧密贴合在拉伸试样4的表面，并确保紧贴在拉伸试样4的中间测试部41上的第一通孔21、第二通孔31、第三通孔61相连通；完成拉伸试样4在磁控溅射成形装置内的安装。

(3)将安装有拉伸试样4的磁控溅射成形装置放入磁控溅射设备的磁控溅射腔室内，在位于第一通孔21的底部的中间测试部41的表面磁控溅射金属镀膜8。

在实际操作过程中，应保证通过磁控溅射在拉伸试样4的表面形成的阵列排布的金属镀膜8对于样品本身强度的影响小于0.5％，且溅射的微几何图形的厚度控制在100-300nm，最大程度的减小金属镀膜8对拉伸试样4的力学性能测试的影响。例如：采取的磁控溅射参数为电压0.38kV，电流0.26A，每分钟溅射厚度20nm，溅射时长8min，最终金属镀膜8的溅射厚度为160nm。由于介观尺度拉伸试样4的厚度较小、强度较低，因此，在拉伸试样4上溅射金属镀膜8的厚度要控制的非常小，以最大程度的减小金属镀膜8对试样的力学性能测试的影响。另外，根据拉伸试样4的颜色，最好选择与其颜色对比鲜明，且化学性质比拉伸试样4材料稳定的金属，作为金属溅射靶材，例如拉伸试样4的材料如果为纯铜，可以选择与其颜色反差较大的纯钛，作为金属溅射靶材。

磁控溅射腔室内的氩气在高真空，高电压下被电离为具有较高速度的氩离子撞击金属溅射靶材，金属溅射靶材表面上的金属原子受撞击朝各个角度飞出，其中一部分金属原子先后穿过第二通孔31、第三通孔61，落在金属镀膜成形板2表面、及其第一通孔21的孔壁表面；一部分少量的金属原子先后穿过第二通孔31、第三通孔61、第一通孔21，落在位于第一通孔21底部的拉伸试样4的中间测试部41表面，且与中间测试部41表面的原子形成金属键，随溅射过程的持续，金属原子逐渐在中间测试部41的表面聚集生长为具有一定厚度的薄膜，最终在拉伸试样4的中间测试部41表面形成金属镀膜8微几何图形。

(4)拉伸试样4的中间测试部41的表面完成磁控溅射金属镀膜8后，将磁控溅射成形装置从磁控溅射设备内取出；拆卸磁控溅射成形装置，将金属镀膜成形板2与拉伸试样4相互分离，获得中间测试部41溅射有金属镀膜8的可进行微观拉伸的介观尺度拉伸试样4。

本发明提供一种用于介观尺度拉伸试样力学性能测试的磁控溅射成形装置，其设有底板1、金属镀膜成形板2和压板3，金属镀膜成形板2开设呈阵列分布的微米级第一通孔21，用压板3将金属镀膜成形板2安装在底板1上，使用时，拉伸试样4安装在金属镀膜成形板2、底板1之间，金属镀膜成形板2紧贴在拉伸试样4上，将安装有拉伸试样4的磁控溅射成形装置放入磁控溅射设备，在位于第一通孔21的底部的拉伸试样4的中间测试部41的表面磁控溅射金属镀膜8。在拉伸试样4的中间测试部41的表面通过磁控溅射成形出呈阵列分布的微米级金属镀膜8，金属镀膜8轮廓清晰，通过严格控制溅射的金属镀膜8的厚度，该应变标识最大程度的减小对拉伸试样4的力学性能测试的影响。当拉伸试样4为金属薄板时，通过磁控溅射形成的金属镀膜8微几何图形与拉伸试样4间的结合力为金属键，其强度远远大于通过现有印刷成形的微几何图形与拉伸试样的范德华力，在拉伸过程中，使用本发明成形的金属镀膜8微几何图形的变形与拉伸试样4的变形一致性较好；当拉伸试样4为非金属薄板时，磁控溅射的金属镀膜8微几何图形能够准确标识变形后试样的应变分布，克服了现有印刷成形的微几何图形印刷网格线条粗大，且线宽准确性较差，在试验后无法用于应变标识与测量的弊端。而且，使用本发明磁控溅射制备的拉伸试样4的应变分布测量方法对拉伸试样4变形条件、变形空间的光路没有特定要求，解决了现有介观尺度拉伸试样的激光测量与数字散斑全场应变测量方法、数字散斑全场应变测量方法的弊端。

需要说明的是，介观尺度拉伸试样4最好为介观尺度薄板成形极限试样。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“前”、“后”、“内”、“外”、“背”、“中间”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具备特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。需要说明的是，在上述的实施方式中，所述的“第一”、“第二”和“第三”并不代表结构和/或功能上的绝对区分关系，也不代表先后的执行顺序，而仅仅是为了描述的方便。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.用于介观尺度拉伸试样力学性能测试的磁控溅射成形装置，其特征在于，其设有底板（1）、金属镀膜成形板（2）和压板（3）；所述底板（1）分别开设有相连通的凹坑（14）和凹槽（15），所述凹坑（14）用于放置拉伸试样（4）；所述凹槽（15）设置在所述凹坑（14）的上层，用于安放所述金属镀膜成形板（2），所述金属镀膜成形板（2）开设有呈阵列分布的第一通孔（21），所述第一通孔（21）为圆形孔，所述第一通孔（21）的孔径为微米级；在所述底板（1）上可拆卸的安装设有所述压板（3），所述压板（3）开设有第二通孔（31），所述第二通孔（31）的大小大于所述第一通孔（21）的孔径；所述压板（3）的板身压在所述金属镀膜成形板（2）上，所述金属镀膜成形板（2）压在放置在凹坑（14）内的所述拉伸试样（4）上，紧贴在所述拉伸试样（4）的中间测试部（41）上的所述第一通孔（21）呈阵列分布，所述第一通孔（21）与所述第二通孔（31）相连通。

2.根据权利要求1所述的用于介观尺度拉伸试样力学性能测试的磁控溅射成形装置，其特征在于，其还设有试样定位框（5），所述试样定位框（5）开设有放置孔（51），所述放置孔（51）与所述拉伸试样（4）的形状、大小相匹配；所述试样定位框（5）安装在所述凹坑（14）内。

3.根据权利要求2所述的用于介观尺度拉伸试样力学性能测试的磁控溅射成形装置，其特征在于，所述压板（3）和所述金属镀膜成形板（2）之间还连接设有橡胶层（6），在所述橡胶层（6）弹性力的作用下，所述金属镀膜成形板（2）紧密贴合在所述拉伸试样（4）上；所述橡胶层（6）开设有第三通孔（61），所述第三通孔（61）的大小大于所述第一通孔（21）的孔径；所述第二通孔（31）、所述第三通孔（61）、所述第一通孔（21）从上到下相连通设置。

4.根据权利要求3所述的用于介观尺度拉伸试样力学性能测试的磁控溅射成形装置，其特征在于，所述第二通孔（31）、所述第三通孔（61）、所述放置孔（51）均为圆形孔，且三者同轴设置；所述放置孔（51）的孔径分别大于所述第二通孔（31）和所述第三通孔（61）的孔径，所述第二通孔（31）、所述第三通孔（61）的孔径大小相等。

5.根据权利要求1所述的用于介观尺度拉伸试样力学性能测试的磁控溅射成形装置，其特征在于，所述第一通孔（21）在所述金属镀膜成形板（2）呈矩形阵列分布，所述第一通孔（21）的孔径为100 μm，在所述矩形阵列中，位于行或列的方向上相邻两个所述第一通孔（21）的圆心间距为150 μm。

6.根据权利要求1所述的用于介观尺度拉伸试样力学性能测试的磁控溅射成形装置，其特征在于，所述金属镀膜成形板（2）的厚度不大于0.1 mm，且所述第一通孔（21）的孔壁上沿向外倒有第一斜角（211），所述第一斜角（211）的角度为45°。

7.根据权利要求1所述的用于介观尺度拉伸试样力学性能测试的磁控溅射成形装置，其特征在于，所述第二通孔（31）的上沿倒有第一圆角（311）。

8.根据权利要求1所述的用于介观尺度拉伸试样力学性能测试的磁控溅射成形装置，其特征在于，所述底板（1）外沿部分的各边倒有第二圆角（11）。

9.根据权利要求1所述的用于介观尺度拉伸试样力学性能测试的磁控溅射成形装置，其特征在于，所述底板（1）上连接设有把手（12）。

10.根据权利要求1所述的用于介观尺度拉伸试样力学性能测试的磁控溅射成形装置，其特征在于，所述压板（3）通过螺栓（7）可拆卸的安装在所述底板（1）上。

Images