[發明專利]可變溫測量薄膜電擊穿性能的電極裝置

在審

• 申請號: 201510581410.4
• 申請日: 2015-09-14
• 公開（公告）號: CN105182198A
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 劉奇;王暄;李東平
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R31/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種電極裝置，具體涉及一種可變溫測量薄膜電擊穿性能的電極裝置。

背景技術

目前，測試薄膜電擊穿性能的方法是將薄膜放置在兩個金屬電極之間，將整個電極系統放置在二甲基硅油或者電纜油等絕緣的介質內，然后對兩個電極其中一個施加高電壓，另外一個接地；當施加電壓達到一定值時，薄膜擊穿，由此得出薄膜的擊穿電壓，再除以薄膜的厚度，即為薄膜的電擊穿場強。當測試變溫電擊穿性能時，通常將整個電極系統放置在電熱恒溫水浴箱中，利用電熱恒溫水浴箱對其加熱，加熱到所需溫度再進行電擊穿性能測試。

此種方法的缺點是：首先，變溫電擊穿性能實驗由于是利用電熱恒溫水浴箱對二甲基硅油或者電纜油等絕緣介質進行加熱，然后再將熱量傳導到電極系統，然而這些絕緣介質的導熱速率較慢，并不能靈敏的將電極系統的溫度反映到電熱恒溫水浴箱上；這就造成了實驗時的溫度控制不精確，對實驗帶來誤差，影響實驗結果；其次，做變溫實驗需要將整個電極系統放置在電熱恒溫水浴箱中，依靠水浴箱來加熱，薄膜擊穿后還要手動測試其厚度，實驗操作比較麻煩，不簡便。

發明內容

本發明為了解決上述不足，設計了一種可變溫測量薄膜電擊穿性能的電極裝置。

本發明為解決上述技術問題設計的電極裝置如下：

一種可變溫測量薄膜電擊穿性能的電極裝置，它包括高壓電極、地電極、溫度傳感器、電加熱片、反饋式精密溫控儀、千分測厚儀、杠桿開關，所述高壓電極內置溫度傳感器，所述電加熱片封于地電極中，所述杠桿開關與高壓電極相連，用于控制高壓電極的高度。

其中：

高壓電極采用耐溫、耐油、高導熱的不銹鋼材料制成，表面打磨光滑，規格為直徑25mm、高30mm的圓柱體，內部嵌入溫度傳感器。

地電極采用耐溫、耐油、高導熱的不銹鋼材料制成，表面打磨光滑，規格為直徑75mm、厚度為10mm的圓柱體，內部嵌入加熱裝置。

溫度傳感器：采用高導熱、耐溫材質封裝于高壓電極內部。溫度傳感器誤差小于0.01攝氏度。

千分測厚儀測量精度0.001mm，測量范圍0~10mm。

本發明的可變溫測量薄膜電擊穿性能的電極裝置優點如下：

本發明具有以下有益效果：首先，變溫電擊穿實驗利用電極直接對薄膜加熱，可以靈敏的反應出薄膜的溫度，提高了測試結果的精確性；其次，不需將整個電極系統放置在電熱恒溫水浴箱中，薄膜擊穿后也無需手動測試其厚度，因此實驗操作簡單，實驗效率獲得提高。

附圖說明

圖1為本發明可變溫測量薄膜電擊穿性能的電極裝置示意圖。

具體實施方式

參見圖1，本發明涉及一種可變溫測量薄膜電擊穿的電極裝置，它包括高壓電極1、地電極2、溫度傳感器3、電加熱片4、反饋式精密溫控儀5、千分測厚儀6、杠桿開關7，所述高壓電極1內置溫度傳感器3，所述電加熱片4封于地電極2中，所述杠桿開關7與高壓電極2相連，用于控制高壓電極2高度。

在測試薄膜電擊穿場強時，將裝置的高壓電極1和地電極2浸入到二甲基硅油或電纜油等絕緣介質中，液面高過高壓電極1即可；壓動杠桿開關7抬起高壓電極1，將所測薄膜放置在兩電極1和2之間，放下高壓電極1，此時千分測厚儀6上的示數便是薄膜的厚度；使用反饋式精密溫控儀5設置實驗所需的溫度，此時電加熱片4開始加熱，待溫度達到后，將地電極2接地，高壓電極1與高壓端接通，對薄膜試樣加壓，勻速緩慢升壓，直至薄膜擊穿，記錄下擊穿時刻的電壓，除以薄膜的厚度，即為此薄膜的擊穿場強。

高壓電極采用耐溫、耐油、高導熱的不銹鋼材料制成，表面打磨光滑，規格為直徑25mm、高30mm的圓柱體，內部嵌入溫度傳感器，用以實驗時溫度的實時采集并反饋給溫控儀。

地電極采用耐溫、耐油、高導熱的不銹鋼材料制成，表面打磨光滑，規格為直徑75mm、厚度為10mm的圓柱體，內部嵌入加熱裝置，對薄膜式樣加熱到精密溫控儀設定的溫度。

溫度傳感器：采用高導熱、耐溫材質封裝于高壓電極內部。溫度傳感器誤差小于0.01攝氏度，作為反饋式精密溫控儀的輸入端，實現實驗時溫度的實時采集與反饋。

電加熱片置于地電級內部，均勻放置，實現對地電級均勻加熱。

反饋式精密溫控儀實時顯示實驗溫度和設定溫度，具有加溫和恒溫調控功能，控溫范圍為0~180攝氏度。

千分測厚儀測量精度0.001mm，測量范圍0~10mm。測厚儀測試厚度的兩個觸點分別與高壓電極和地電級緊密連接，保證測試厚度的準確性。