材料科学是现代工业的基础之一，主要研究材料的性质、结构和制备方法。这一领域涵盖金属、聚合物、陶瓷等各种类型的材料，并致力于理解它们的微观和宏观特性。贯穿材料研究工作的有材料的成分、加工工艺、组织结构和性能四个方面，我们通常称之为材料科学研究的四要素，它们之间的相互关系如图四面体所示。
针对特定的应用场景，制备性能合适的材料是我们进行材料研究的目的，材料成分和工艺的调整都是使用的手段，微观组织结构则是二者之间的一个桥梁。成分和工艺的调整会体现在组织结构的改变，而组织结构的改变则导致了性能的变化，组织结构是性能的直接影响因素。因此，明确组织结构与性能之间的直接联系，才能更高效地指导材料的成分和工艺调控，更好开展失效分析。
原位（in-situ）测试技术，是研究材料显微组织、化学成分和晶体结构等微结构变化与其性能、加工和服役过程关系的重要手段。可以对材料进行加载的同时对其微观组织演变进行实时观测，从而反映材料在整个塑性变形过程中整体的组织变形和形貌变化等因素。材料原位测试领域的主要任务是研制能与显微观测装置兼容、并能模拟材料服役环境的材料力学性能测试装置，分析材料在各种复杂服役工况下的损伤失效机理，并进一步调控材料工艺参数，提升材料性能。
作为一种与先进显微成像与表征技术联用的材料性能研究方法，材料力学性能原位测试技术已经成为材料学表征领域不可或缺的研究手段，能够有效弥补传统试验机在材料分析表征方面的不足，是提取材料损伤特征参数信息、微裂纹演化行为、材料失效机理的重要测试技术，该技术贯通宏观性能与微观结构，将二者紧密联系，是国内各行业测试的空白，是亟待加强的测试环节。
浙江祺跃科技有限公司落实科研成果转化，成功实现了产业化和市场化推广，为先进材料研究提供了新方法与新仪器，提高了新材料的研发进度，为材料失效分析获得大量微观支撑数据。经过近10年的产品更新和技术迭代，目前已经实现了多种原位测试设备的开发与应用，从原位拉伸、疲劳、蠕变、压缩等多项原位加载测试都研发出了成熟的产品。实现了从-150℃到1500℃的温度跨越测试，具备了从10N~10kN的力学加载能力。利用这些成熟产品进行了大量科研工作，将产学研有机结合起来，形成良性循环，构建了全面的原位测试设备，可满足用户的各种原位测试需求。
面向国内高校材料、力学相关专业的教学实验而设计，克服目前教学拉伸试验机笨重、学生可参与性/操作性不强、场地受限等缺点。祺跃科技开发出了独有的与光镜配合的原位测试设备：原位金相力学试验机。
原位金相力学试验机
夹具样式
金相力学试验机由力学测试模块和光学显微镜组成，主要用于研究材料力学性能加载过程的动态变化,与光学显微镜仪器（放大倍数200-1000倍之间）结合使用，可通过旋钮来调整镜头的位置，从而观察样品各个位置的组织。有多种型号，图所示试验机的最大拉伸速率为10μm/s，最大拉力为5000N。
在测试拉伸性能的同时，可对应观察到材料组织的动态变化，观察到裂纹的萌生和扩展。通过软件控制电机的转速可以改变样品的拉伸速率，通过改变夹具还可进行原位弯曲、压缩、剪切、三点弯实验。在获得材料力学性能变化的同时，实时观测材料金相组织的变化，更为直观、深入理解材料力学性能与微观组织的关系，理解材料的弹塑性变形特征。
金相力学教学多功能试验系统
适用领域：
力学、材料、机械等专业本科、研究生课堂及实验教学使用；
适用金属材料、高分子类材料、混凝土等材料的拉伸、压缩、剪切、三点弯试验（配备可快速拆卸的全套夹具）
设备参数：
| 产品型号 | MINI-MTS5000T |
| 拉伸载荷 | 最大10KN |
| 力传感器精度 | 全量程的±0.2% |
| 样品行程 | 最大45mm（不同夹具及不同样品尺寸，行程不同） |
| 拉伸速率 | 0.01~10μm/s |
| 位移分辨率（光栅尺） | ±5μm |
| 滚珠丝杆 | 导程精度±0.01mm |
可开展的创新型实验：
1. 材料的静载拉伸实验
2. 材料的弹性模量实验
3. 材料的扭转实验
4. 材料的弯曲实验
5. 材料的压缩实验
6. 材料的平面应变断裂韧性实验
7. 单晶材料、多晶材料塑性变形滑移实验
8. 多晶材料晶粒尺寸与强度实验
9. 疲劳裂纹扩展实验
10. 材料弹性模量、剪切模量测定
应用案例：
1.低碳钢应力-应变曲线及其组织变化测试结果：
2. 同步辐射光源高温测试
3. 混凝土或硬岩等材料原位测试
该设备还可以与DIC应变测量系统配套使用，可用于本科及研究生的工程类专业教学课程使用。
1、金相力学试验等实验教学
2、结构力学教学
3、有限元验证等
