[發明專利]基于金剛石對頂砧高溫高壓輸運性質測量裝置

有效

• 申請號: 201810046716.3
• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號: CN108267484B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 高春曉;岳冬輝;韓永昊;冀婷婷;彭剛;劉才龍
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01N27/04
• 分類號: G01N27/04;G01N25/20
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王恩遠

1.一種基于金剛石對頂砧高溫高壓輸運性質測量裝置，其結構包括壓機上模(1)、壓機下模(11)、兩顆金剛石壓砧(2)、夾放在兩顆金剛石壓砧(2)砧面之間的金屬墊片(6)、金屬墊片樣品腔內填充樣品(10)、兩個熱電偶(16)的測溫點分別固定在兩顆金剛石壓砧(2)側棱、測試電極(15)的一個端頭放置在樣品腔內另一個端頭用于連接測試裝置，兩顆金剛石壓砧(2)底面分別固定在托塊(4)下方和搖床(5)上方，壓機上模(1)與托塊(4)間放置云母片(9)；其特征在于，結構還有托塊端陶瓷模具(3)、搖床端陶瓷模具(13)，托塊端陶瓷模具(3)和搖床端陶瓷模具(13)內分別纏繞有電熱絲；壓機上模(1)和壓機下模(11)采用四柱式結構；所述的托塊(4)，中間開洞且內壁開有圓周階梯槽用于放置托塊端陶瓷模具(3)；所述的搖床(5)，是球缺和球缺底面上的圓筒為一體、中間開洞的形狀，圓筒的半徑小于球缺底面半徑，圓筒外表面與球缺底面構成的臺階上套裝搖床端陶瓷模具(13)；搖床(5)放置于搖床底座(7)上，搖床底座(7)中間開洞且上表面有球面坑與搖床(5)的球面吻合安裝，搖床(5)上部放置圓環形搖床蓋(8)，搖床(5)夾在搖床底座(7)和搖床蓋(8)之間并通過調平螺絲(26)固定；搖床底座(7)與壓機下模(11)之間放置云母片(9)，托塊端陶瓷模具(3)上面放置云母片(9)。

2.根據權利要求1所述的基于金剛石對頂砧高溫高壓輸運性質測量裝置，其特征在于，所述的托塊端陶瓷模具(3)和搖床端陶瓷模具(13)，是耐高溫陶瓷材質，定制成平底模具和梯型模具兩種不同的構型；通過調節托塊端陶瓷模具(3)和搖床端陶瓷模具(13)內電熱絲的功率，能夠在樣品(10)上下表面產生熱輸運性質測量所需的溫度梯度。

3.根據權利要求2所述的基于金剛石對頂砧高溫高壓輸運性質測量裝置，其特征在于，所述的平底模具，橫截面是矩形的圓環形狀，其上下兩面刻有凹槽(27)，上下兩面的凹槽(27)的端頭通過平底模具孔(28)首尾接通，電熱絲通過平底模具孔(28)和凹槽(27)纏繞在平底模具上并嵌入凹槽(27)內部；所述的梯型模具，是由圓環形底座部分和圓環形突起部分構成的橫截面是凸字形的圓環形狀，圓環形底座部分上表面和圓環形突起部分的側面形成內外兩個圈圓形梯臺(29)，在圓環形突起部分沿半徑方向開有梯型模具孔(30)，電熱絲依次穿過梯型模具孔(30)纏繞在梯型模具上，纏繞的電熱絲均在圓環形底座部分的邊沿之內。

4.根據權利要求1、2或3所述的基于金剛石對頂砧高溫高壓輸運性質測量裝置，其特征在于，托塊端陶瓷模具(3)與托塊(4)之間的接觸面、搖床端陶瓷模具(13)與搖床(5)之間的接觸面、托塊端陶瓷模具(3)與云母片(9)之間的接觸面，均利用高溫修補劑固定。

5.根據權利要求1所述的基于金剛石對頂砧高溫高壓輸運性質測量裝置，其特征在于，所述的基于金剛石對頂砧高溫高壓輸運性質測量裝置，加裝有水冷系統；所述的水冷系統，由鈹銅材質的內置水槽的水冷臺上模(17)和水冷臺下模(18)兩部分構成，分別裝在壓機上模(1)上面和壓機下模(11)的下面，內置水槽通過氣動快速接頭(19)和水管與循環水冷機連接；水冷臺上模(17)與水冷臺下模(18)均有中心孔洞；通過旋轉水冷滑軌(20)上的螺母，對水冷平臺施加彼此靠近的力，確保水冷臺上模(17)與壓機上模(1)之間、水冷臺下模(18)與壓機下模(11)之間緊密接觸。

6.根據權利要求1或5所述的基于金剛石對頂砧高溫高壓輸運性質測量裝置，其特征在于，所述的基于金剛石對頂砧高溫高壓輸運性質測量裝置，安置在真空系統中；所述的真空系統，結構由放置在真空基臺(21)上的有機玻璃罩(25)、真空計(24)以及真空泵構成；穿過真空基臺(21)集成有銅柱電極(22)用于連接熱電偶(16)和測試電極(15)，各銅柱電極(22)分別與有機玻璃罩(25)外的接線柱(23)一一對應電連接，接線柱(23)用于高溫高壓輸運性質測量時連接外置設備。