[發明專利]貧氧環境復介電常數高溫測試系統及測試方法

有效

• 申請號: 201410696547.X
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN104360172B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 李恩;常利坤;張婧;徐家帝;郭高鳳;崔紅玲;李燦平
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙)51227
• 代理人: 李玉興

1.一種在貧氧環境下對材料的復介電常數進行高溫測試的方法，通過貧氧環境復介電常數高溫測試系統使用圓柱腔微擾法進行復介電常數測試，其特征在于，所述貧氧環境復介電常數高溫測試系統包括：

測試部分，包括圓柱諧振腔(1)，圓柱諧振腔(1)上方的儲氣缸(10)、與儲氣缸連接的壓力檢測表(15)和真空泵(16)，圓柱諧振腔(1)上設有未延伸到腔體中心的縫隙(113)、與矢量網絡分析儀(7)相連接的耦合孔(111、112)、用于放置樣品的中心通孔(114)；

氣動部分，包括氣動裝置(5)、由氣動裝置(5)的執行端支撐的金屬支撐桿(20)；

樣品導向部分，包括和儲氣缸(10)連接、穿過圓柱諧振腔中心通孔(114)并延伸到石墨管(17)內部的剛玉管(13)；

加熱冷卻溫控部分，包括感應加熱設備(2)、剛玉管(13)下方同軸設置的石墨管(17)、石墨管(17)外部的氧化鋁陶瓷磚套筒(9)、熱電偶(22)、與熱電偶(22)連接的溫控表(21)、金屬支撐桿(20)和熱電偶(22)從石墨管(17)下方插入石墨管(17)內部，纏繞在氧化鋁陶瓷磚套筒(9)外部的感應圈(3)、水冷系統(6)，感應圈(3)通過連接孔與感應加熱設備(2)連接，水冷系統(6)通過水冷孔與感應圈(3)連接，感應加熱設備(2)和水冷系統(6)連接；

濃度壓力及溫控部分，包括儲氣缸(4)、連接于儲氣缸(4)上的氧氣濃度檢測儀(11)和氮氣濃度檢測儀(12)、與儲氣缸(4)連通的氣體發生器(8)；

所述測試的方法包括如下步驟：

(1)按照上述方式連接好裝置，矢量網絡分析儀通過電纜經耦合孔與圓柱諧振腔進行連接，測試空腔的諧振頻率和品質因數；

(2)從剛玉管上方放入桿狀樣品，樣品經剛玉管下落至石墨管內部的金屬支撐桿上方；

(3)對儲氣缸(4)先抽真空，抽真空后充入氮氣和氧氣，通過儲氣缸上連接的氧氣濃度檢測儀和氮氣濃度檢測儀來控制充入的氣體比例；

(4)開啟感應加熱設備，與此同時，水冷系統開啟運轉，為感應圈和感應加熱設備提供循環冷卻液；

(5)當加熱到所需溫度時，立即開啟氣動裝置通過金屬支撐桿快速把加熱樣品頂至圓柱諧振腔內，進行測試；

(6)利用矢量網絡分析儀測出諧振腔的諧振頻率和品質因數，并記錄數據，同時通過程控計算機中事先編寫好的TM_0n0圓柱諧振腔高溫測試軟件測出樣品的介電常數和損耗角正切值。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟(3)進一步為：(3)對儲氣缸先抽真空，抽真空后按照4:1的體積比充入氮氣和氧氣，通過儲氣缸上連接的氧氣濃度檢測儀和氮氣濃度檢測儀來控制充入的氣體比例。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：還包括步驟(7)繼續加熱，分別在500℃、700℃、800℃、900℃、1000℃、1100℃、1200℃、1500℃重復步驟(3)到步驟(6)的內容。

4.權利要求1所述的測試方法中使用的貧氧環境復介電常數高溫測試系統，其特征在于：所述圓柱諧振腔(1)，由上下兩個端蓋組成，圓柱腔(1)上端蓋開了八條未延伸到腔體中心的貫穿上端蓋的縫隙(113)，并且上端蓋上具有兩個貫穿上端蓋的耦合孔(111、112)、一個用于放置樣品的中心通孔(114)，兩個耦合孔(111、112)通過電纜與矢量網絡分析儀(7)相連接。

5.根據權利要求4所述的貧氧環境復介電常數高溫測試系統，其特征在于：所述氧化鋁陶瓷磚套筒(9)與儲氣缸(4)之間設有隔熱磚(19)。