本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種多鐵性材料全封閉測(cè)試夾具，包括絕緣主體部件、壓力加載部件、溫度施加部件、電場(chǎng)施加與預(yù)留測(cè)量裝置接口。所述絕緣主體部件由上、下兩部分絕緣材料組成，為可完整閉合的兩個(gè)圓柱體中空腔體結(jié)構(gòu)；壓力加載裝置由壓力受力部件、壓力施加裝置構(gòu)成；溫度施加部件包括溫度環(huán)境油進(jìn)油管、出油管兩部分組成，通過環(huán)境油的循環(huán)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部溫度的穩(wěn)定，并起到防止空氣擊穿作用；電場(chǎng)施加與測(cè)量裝置包括正極板、負(fù)極板和兩個(gè)電源接線柱。本發(fā)明專利技術(shù)可為多鐵性材料提供力-熱-電-磁多場(chǎng)耦合的全封閉安全測(cè)試環(huán)境，通過力場(chǎng)、溫度場(chǎng)、電場(chǎng)和磁場(chǎng)的共同或部分加載，可實(shí)現(xiàn)多鐵性材料相關(guān)參數(shù)的測(cè)量，提高了多鐵性材料實(shí)驗(yàn)研究的安全性和準(zhǔn)確性。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
多鐵性材料多場(chǎng)耦合試驗(yàn)夾具
本專利技術(shù)涉及多鐵性材料在力-電-熱-磁多場(chǎng)耦合條件下的測(cè)量技術(shù)，具體是一種可以實(shí)現(xiàn)部分或全部力-電-熱-磁多場(chǎng)測(cè)試環(huán)境的多鐵性材料多場(chǎng)耦合試驗(yàn)夾具。
技術(shù)介紹
多鐵性材料同時(shí)具備鐵電、鐵磁、鐵彈等多種鐵性，而且由于不同鐵性之間的耦合作用而具有磁電效應(yīng)等新的性能，使其可廣泛應(yīng)用于換能器、傳感器、敏感器、多態(tài)存儲(chǔ)等高
，大大開拓了鐵性材料的應(yīng)用范圍。目前，多鐵性材料已成為國(guó)際上一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。這些材料在使用過程中往往伴隨著力、電、熱、磁等復(fù)雜的耦合物理力學(xué)行為。所以這些材料在多場(chǎng)耦合條件下的功能參數(shù)和耦合性能指標(biāo)是評(píng)價(jià)產(chǎn)品質(zhì)量、指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、進(jìn)行產(chǎn)品改進(jìn)和控制產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)。和本申請(qǐng)相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)如下：中國(guó)專利申請(qǐng)“一種多場(chǎng)耦合測(cè)量系統(tǒng)”，申請(qǐng)?zhí)枺?00610150643.X；中國(guó)專利申請(qǐng)“一種測(cè)試力/電耦合場(chǎng)下金屬薄膜疲勞壽命的方法”，申請(qǐng)?zhí)枺?00510096133.4；文獻(xiàn)：“多鐵性氧化物基磁電材料的制備及性能”，硅酸鹽學(xué)報(bào)，2007，35（S1）,10。這些現(xiàn)有技術(shù)所提及的裝置為了實(shí)現(xiàn)多場(chǎng)耦合的實(shí)驗(yàn)條件，是在開放實(shí)驗(yàn)環(huán)境下降各場(chǎng)簡(jiǎn)單的疊加在一起，并沒有合理、有效的整合各場(chǎng)環(huán)境，存在著實(shí)驗(yàn)線路復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)環(huán)境簡(jiǎn)單、不穩(wěn)定、準(zhǔn)確性差等問題，難以準(zhǔn)確、高效、簡(jiǎn)便的實(shí)現(xiàn)多場(chǎng)耦合的實(shí)驗(yàn)條件。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)為解決目前缺乏一種可實(shí)現(xiàn)力-熱-電多場(chǎng)耦合條件下的全封閉安全鐵電測(cè)試環(huán)境的夾具的技術(shù)問題，提供一種多鐵性材料多場(chǎng)耦合試驗(yàn)夾具。本專利技術(shù)是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種多鐵性材料多場(chǎng)耦合試驗(yàn)夾具，包括絕緣主體部件、壓力加載部件、溫度施加部件和電場(chǎng)施加與預(yù)留測(cè)量裝置接口；所述絕緣主體部件包括由絕緣材料制成的均為上下貫通的中空腔體結(jié)構(gòu)且可完整閉合的上、下圓柱體；所述上、下圓柱體的側(cè)壁上均開有一個(gè)貫通上、下圓柱體側(cè)壁內(nèi)外的電極安裝孔；所述上圓柱體側(cè)壁留有兩個(gè)用于容納進(jìn)油口和出油口的貫通缺口，下圓柱體的側(cè)壁上開有貫通下圓柱體側(cè)壁內(nèi)外的進(jìn)油口和出油口，該進(jìn)油口和出油口與上圓柱體兩個(gè)貫通缺口位置相對(duì)應(yīng)；所述溫度施加部件包括分別密封設(shè)在進(jìn)油口和出油口內(nèi)的進(jìn)油管和出油管；所述電場(chǎng)施加與預(yù)留測(cè)量裝置接口包括與上、下圓柱體的腔體相配合的負(fù)極板、正極板以及兩個(gè)電源接線柱；所述負(fù)極板呈上下貫通的筒狀結(jié)構(gòu)，正極板呈圓柱體結(jié)構(gòu)；所述壓力加載部件包括與上、下圓柱體的腔體相配合的承壓絕緣上蓋板、外場(chǎng)施加件以及承壓絕緣下蓋板；外場(chǎng)施加件的外徑小于負(fù)極板內(nèi)徑；上、下圓柱體相互扣合形成上下貫通的筒狀結(jié)構(gòu)，所述正極板由下而上嵌套于下圓柱體內(nèi)部并固定，承壓絕緣下蓋板位于正極板的下方并將下圓柱體下端口密封；所述負(fù)極板由上而下嵌套于上圓柱體內(nèi)并固定；所述外場(chǎng)施加件由上而下嵌套于負(fù)極板內(nèi)并與負(fù)極板內(nèi)壁觸碰，承壓絕緣上蓋板扣合在上圓柱體內(nèi)外場(chǎng)施加件的上方；穿過負(fù)極板的外場(chǎng)施加件與正極板共同將試件夾持；負(fù)極板與正極板的側(cè)壁上均開有與上、下電極安裝孔對(duì)應(yīng)的側(cè)孔，一個(gè)電源接線柱穿過上電極安裝孔后伸入負(fù)極板的側(cè)孔內(nèi)與外場(chǎng)施加件碰觸，另一個(gè)電源接線柱穿過下電極安裝孔后伸入正極板的側(cè)孔內(nèi)；上、下圓柱體扣合處、正極板與下圓柱體內(nèi)腔壁之間有絕緣材料固封其中；正極板、負(fù)極板以及外場(chǎng)施加件均由黃銅材料制成。多鐵性材料多場(chǎng)耦合試驗(yàn)夾具，包括絕緣主體部件、壓力加載部件、溫度施加部件、電場(chǎng)施加與預(yù)留測(cè)試部件接口。所述夾具可同時(shí)或單獨(dú)提供力、熱、電、磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境。所述絕緣主體部件由上、下兩部分高分子聚合材料組成，為可完整閉合的兩個(gè)圓柱體中空腔體結(jié)構(gòu)，具有良好的絕緣性，可實(shí)現(xiàn)完全密閉，提供了安全、穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。壓力加載部件由壓力受力部件（承壓絕緣上、下蓋板）、壓力施加裝置（外場(chǎng)施加件）構(gòu)成，通過傳導(dǎo)壓力平衡部件保證均勻、平穩(wěn)的傳導(dǎo)加載至試件表面。所述溫度施加部件包括進(jìn)油管和出油管，通過環(huán)境油的循環(huán)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部溫度的穩(wěn)定，同時(shí)防止試件周圍空氣擊穿，進(jìn)一步提高了試驗(yàn)的精度和安全性。所述夾具電場(chǎng)施加與預(yù)留測(cè)量裝置接口包括正極板、負(fù)極板和兩個(gè)電源接線柱，由銅塊直接接觸試件。本專利技術(shù)將各種場(chǎng)環(huán)境有效的整合在一起，大大簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)線路，使得整個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性高，可為多鐵性材料提供力-熱-電-磁多場(chǎng)耦合的全封閉安全測(cè)試環(huán)境，通過力場(chǎng)、溫度場(chǎng)、電場(chǎng)和磁場(chǎng)的共同或部分加載，與相應(yīng)測(cè)試設(shè)備結(jié)合可實(shí)現(xiàn)多鐵性材料相關(guān)參數(shù)的測(cè)量，提高了多鐵性材料實(shí)驗(yàn)研究的安全性和準(zhǔn)確性。附圖說明圖1本專利技術(shù)所述裝置裝配前的立體結(jié)構(gòu)示意圖。1-承壓絕緣上蓋板，2-外場(chǎng)施加件，3-負(fù)極板，4-上圓柱體，5-下圓柱體，6-電源接線柱，7-電源接線柱絕緣保護(hù)套，8-正極板，9-承壓絕緣下蓋板，10-進(jìn)油管，11-出油管，12-密封膠圈，13-上電極安裝孔，14-下電極安裝孔，15-側(cè)孔，16-進(jìn)油口，17-出油口。具體實(shí)施方式一種多鐵性材料多場(chǎng)耦合試驗(yàn)夾具，包括絕緣主體部件、壓力加載部件、溫度施加部件和電場(chǎng)施加與預(yù)留測(cè)量裝置接口；所述絕緣主體部件包括由絕緣材料制成的均為上下貫通的中空腔體結(jié)構(gòu)且可完整閉合的上、下圓柱體；所述上、下圓柱體的側(cè)壁上均開有一個(gè)貫通上、下圓柱體側(cè)壁內(nèi)外的電極安裝孔；所述上圓柱體4側(cè)壁留有兩個(gè)用于容納進(jìn)油口16和出油口17的貫通缺口，下圓柱體5的側(cè)壁上開有貫通下圓柱體5側(cè)壁內(nèi)外的進(jìn)油口16和出油口17，該進(jìn)油口16和出油口17與上圓柱體5兩個(gè)貫通缺口位置相對(duì)應(yīng)；所述溫度施加部件包括分別密封設(shè)在進(jìn)油口16和出油口17內(nèi)的進(jìn)油管10和出油管11；所述電場(chǎng)施加與預(yù)留測(cè)量裝置接口包括與上、下圓柱體的腔體相配合的負(fù)極板3、正極板8以及兩個(gè)電源接線柱6；所述負(fù)極板3呈上下貫通的筒狀結(jié)構(gòu)，正極板8呈圓柱體結(jié)構(gòu)；所述壓力加載部件包括與上、下圓柱體的腔體相配合的承壓絕緣上蓋板1、外場(chǎng)施加件2以及承壓絕緣下蓋板9；外場(chǎng)施加件2的外徑小于負(fù)極板3內(nèi)徑；上、下圓柱體相互扣合形成上下貫通的筒狀結(jié)構(gòu)，所述正極板8由下而上嵌套于下圓柱體5內(nèi)部并固定，承壓絕緣下蓋板9位于正極板8的下方并將下圓柱體5下端口密封；所述負(fù)極板3由上而下嵌套于上圓柱體4內(nèi)并固定；所述外場(chǎng)施加件2由上而下嵌套于負(fù)極板3內(nèi)并與負(fù)極板3內(nèi)壁觸碰，承壓絕緣上蓋板1扣合在上圓柱體4內(nèi)外場(chǎng)施加件2的上方；穿過負(fù)極板3的外場(chǎng)施加件2與正極板8共同將試件夾持；負(fù)極板3與正極板8的側(cè)壁上均開有與上、下電極安裝孔對(duì)應(yīng)的側(cè)孔15，一個(gè)電源接線柱6穿過上電極安裝孔13后伸入負(fù)極板3的側(cè)孔15內(nèi)與外場(chǎng)施加件2碰觸，另一個(gè)電源接線柱6穿過下電極安裝孔14后伸入正極板8的側(cè)孔15內(nèi)；上、下圓柱體扣合處、正極板8與下圓柱體5內(nèi)腔壁之間有絕緣材料固封其中；正極板8、負(fù)極板3以及外場(chǎng)施加件2均由黃銅材料制成。所述上圓柱體4的上端面呈凹槽結(jié)構(gòu)，所述承壓絕緣上蓋板1與上端面凹槽結(jié)構(gòu)相配合；下圓柱體5靠近上端口的部分外徑小于其下方部分的外徑進(jìn)而形成一個(gè)凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，所述進(jìn)油口16與出油口17開在下圓柱體5的凸臺(tái)上；上圓柱體4的下端口呈與下圓柱體5凸臺(tái)相配合的凹槽結(jié)構(gòu)，所述貫通缺口開在該凹槽邊緣上。外場(chǎng)施加件2由上部的圓柱體以及從圓柱體底面中心向下延伸的圓柱形凸起組成，上部的圓柱體高度等于負(fù)極板3的高度，下部的圓柱形凸起在無試件時(shí)剛好觸碰到正極板8。進(jìn)油管10和出油管11均本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種多鐵性材料多場(chǎng)耦合試驗(yàn)夾具，其特征在于，包括絕緣主體部件、壓力加載部件、溫度施加部件和電場(chǎng)施加與預(yù)留測(cè)量裝置接口；所述絕緣主體部件包括由絕緣材料制成的均為上下貫通的中空腔體結(jié)構(gòu)且可完整閉合的上、下圓柱體；所述上、下圓柱體的側(cè)壁上均開有一個(gè)貫通上、下圓柱體側(cè)壁內(nèi)外的電極安裝孔；所述上圓柱體（4）側(cè)壁留有兩個(gè)用于容納進(jìn)油口（16）和出油口（17）的貫通缺口，下圓柱體（5）的側(cè)壁上開有貫通下圓柱體（5）側(cè)壁內(nèi)外的進(jìn)油口（16）和出油口（17），該進(jìn)油口（16）和出油口（17）與上圓柱體兩個(gè)貫通缺口位置相對(duì)應(yīng)；所述溫度施加部件包括分別密封設(shè)在進(jìn)油口（16）和出油口（17）內(nèi)的進(jìn)油管（10）和出油管（11）；所述電場(chǎng)施加與預(yù)留測(cè)量裝置接口包括與上、下圓柱體的腔體相配合的負(fù)極板（3）、正極板（8）以及兩個(gè)電源接線柱（6）；所述負(fù)極板（3）呈上下貫通的筒狀結(jié)構(gòu)，正極板（8）呈圓柱體結(jié)構(gòu)；所述壓力加載部件包括與上、下圓柱體的腔體相配合的承壓絕緣上蓋板（1）、外場(chǎng)施加件（2）以及承壓絕緣下蓋板（9）；外場(chǎng)施加件（2）的外徑小于負(fù)極板（3）內(nèi)徑；上、下圓柱體相互扣合形成上下貫通的筒狀結(jié)構(gòu)，所述正極板（8）由下而上嵌套于下圓柱體（5）內(nèi)部并固定，承壓絕緣下蓋板（9）位于正極板（8）的下方并將下圓柱體（5）下端口密封；所述負(fù)極板（3）由上而下嵌套于上圓柱體（4）內(nèi)并固定；所述外場(chǎng)施加件（2）由上而下嵌套于負(fù)極板（3）內(nèi)并與負(fù)極板（3）內(nèi)壁觸碰，承壓絕緣上蓋板（1）扣合在上圓柱體（4）內(nèi)外場(chǎng)施加件（2）的上方；穿過負(fù)極板（3）的外場(chǎng)施加件（2）與正極板（8）共同將試件夾持；負(fù)極板（3）與正極板（8）的側(cè)壁上均開有與上、下電極安裝孔對(duì)應(yīng)的側(cè)孔（14），一個(gè)電源接線柱（6）穿過上電極安裝孔（13）后伸入負(fù)極板（3）的側(cè)孔（15）內(nèi)與外場(chǎng)施加件（2）碰觸，另一個(gè)電源接線柱（6）穿過下電極安裝孔（14）后伸入正極板（8）的側(cè)孔（15）內(nèi)；上、下圓柱體扣合處、正極板（8）與下圓柱體（5）內(nèi)腔壁之間有絕緣材料固封其中；正極板（8）、負(fù)極板（3）以及外場(chǎng)施加件（2）均由黃銅材料制成。...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種多鐵性材料多場(chǎng)耦合試驗(yàn)夾具，其特征在于，包括絕緣主體部件、壓力加載部件、溫度施加部件和電場(chǎng)施加與預(yù)留測(cè)量裝置接口；所述絕緣主體部件包括由絕緣材料制成的均為上下貫通的中空腔體結(jié)構(gòu)且可完整閉合的上、下圓柱體；所述上、下圓柱體的側(cè)壁上均開有一個(gè)貫通上、下圓柱體側(cè)壁內(nèi)外的電極安裝孔；所述上圓柱體（4）側(cè)壁留有兩個(gè)用于容納進(jìn)油口（16）和出油口（17）的貫通缺口，下圓柱體（5）的側(cè)壁上開有貫通下圓柱體（5）側(cè)壁內(nèi)外的進(jìn)油口（16）和出油口（17），該進(jìn)油口（16）和出油口（17）與上圓柱體兩個(gè)貫通缺口位置相對(duì)應(yīng)；所述溫度施加部件包括分別密封設(shè)在進(jìn)油口（16）和出油口（17）內(nèi)的進(jìn)油管（10）和出油管（11）；所述電場(chǎng)施加與預(yù)留測(cè)量裝置接口包括與上、下圓柱體的腔體相配合的負(fù)極板（3）、正極板（8）以及兩個(gè)電源接線柱（6）；所述負(fù)極板（3）呈上下貫通的筒狀結(jié)構(gòu)，正極板（8）呈圓柱體結(jié)構(gòu)；所述壓力加載部件包括與上、下圓柱體的腔體相配合的承壓絕緣上蓋板（1）、外場(chǎng)施加件（2）以及承壓絕緣下蓋板（9）；外場(chǎng)施加件（2）的外徑小于負(fù)極板（3）內(nèi)徑；上、下圓柱體相互扣合形成上下貫通的筒狀結(jié)構(gòu)，所述正極板（8）由下而上嵌套于下圓柱體（5）內(nèi)部并固定，承壓絕緣下蓋板（9）位于正極板（8）的下方并將下圓柱體（5）下端口密封；所述負(fù)極板（3）由上而下嵌套于上圓柱體（4）內(nèi)并固定；所述外場(chǎng)施加件（2）由上而下嵌套于負(fù)極板（3）內(nèi)并與負(fù)極板（3）內(nèi)壁觸碰，承壓絕緣上蓋板（1）扣合在上圓柱體（...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：宿星亮，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：山西大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：山西;14
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