[發(fā)明專利]一種金剛石壓腔測試專用隔熱加壓裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910620245.7
• 申請日: 2019-07-10
• 公開（公告）號: CN110398423B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李曉光;蘇文;陳菲;高靜
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所
• 主分類號: G01N3/18
• 分類號: G01N3/18;G01N1/44
• 代理公司: 北京元中知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11223
• 代理人: 張則武

本發(fā)明公開了一種金剛石壓腔測試專用隔熱加壓裝置，它包括具有中空腔室的外殼體，外殼體內(nèi)裝置有金剛石壓腔，并在金剛石壓腔與外殼體之間包覆有內(nèi)隔熱層，且內(nèi)隔熱層與外殼體內(nèi)壁相連。利用本裝置進行金剛石壓腔高溫高壓下的測試可提供相對封閉的內(nèi)環(huán)境，選取氮氣氦氣等惰性氣體以固定流量通入，在其中的惰性氣體可降低金剛石被氧化的風(fēng)險，可設(shè)置更高的溫度參數(shù)，利用本裝置進行DAC高溫高壓測試，能夠?qū)y試溫度進一步提升，且能夠準(zhǔn)確控制測試溫度和壓力，從而達到原位高溫試驗的要求，也不會損壞顯微測試鏡頭，能夠更加準(zhǔn)確的得到極端條件下物質(zhì)性質(zhì)和特征，且能夠保護金剛石對頂砧結(jié)構(gòu)的完整性，節(jié)約成本，且本方案結(jié)構(gòu)簡單，可操作性強。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于測試儀器技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種金剛石壓腔測試專用隔熱加壓裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，高溫高壓實驗研究是結(jié)合反演分析獲得極端條件下物質(zhì)性質(zhì)和特征的重要途徑，由于金剛石壓腔的金剛石對頂砧對被測試樣本的壓力面面積小，但金剛石壓腔的機械加壓部分面積大，能夠很輕松的使樣本獲得較高的壓力，所以通常的高溫高壓試驗會使用金剛石壓腔裝置實現(xiàn)靜態(tài)高壓下的高溫試驗，再將樣品采取快速降溫淬火以進行反應(yīng)產(chǎn)物的研究。

由于高溫工業(yè)及實驗技術(shù)需要，各類軟質(zhì)保溫隔熱罩、高溫保護套的設(shè)計生產(chǎn)已較為成熟，但專門應(yīng)用于金剛石壓腔測試的保溫套十分少見，而由于高溫實驗極易損壞測試儀器，所以現(xiàn)有技術(shù)中無法利用金剛石壓腔進行較高溫度的原位實驗。

申請?zhí)枮镃N201510036364的中國專利公開了一種內(nèi)冷式金剛石對頂砧壓機，且公開了一種在高溫實驗中水冷降溫的方法，基本解決了壓機高溫受損的問題，但其仍無法進行原位控壓實驗設(shè)計，且其水冷的特征限制了其最高溫度，難以取得穩(wěn)定高溫，其電熱絲是以高溫修補劑固定于墊片之上，安裝使用難度大。

有鑒于此特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種金剛石壓腔測試專用隔熱加壓裝置，以實現(xiàn)對DAC測試過程中進行原位高溫高壓測試；本發(fā)明的另一目的在于提供一種金剛石壓腔測試專用隔熱加壓裝置的使用方法，以實現(xiàn)更加便捷準(zhǔn)確的對樣本進行數(shù)據(jù)進行檢測。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用技術(shù)方案的基本構(gòu)思是：一種金剛石壓腔測試專用隔熱加壓裝置，它包括具有中空腔室的外殼體，外殼體內(nèi)裝置有金剛石壓腔，并在金剛石壓腔與外殼體之間包覆有內(nèi)隔熱層，且內(nèi)隔熱層與外殼體內(nèi)壁相連。

進一步，外殼體的頂?shù)讓?yīng)金剛石對頂砧的位置分別開設(shè)有用于測試裝置射線穿過的測試孔；

外殼體頂面至少開設(shè)有一個用于對金剛石壓腔加壓的加壓裝置穿過的加壓孔；

外殼體相對的兩個側(cè)面開設(shè)有用于加熱絲、熱電偶和保護氣管道穿過的出入孔。

進一步，外殼體為對開式殼體，其包括兩部分能夠扣合的殼體，且外殼體的兩部分扣合鎖緊后密封；

優(yōu)選的，外殼體為上下分體式殼體。

進一步，垂直外殼體內(nèi)壁設(shè)置有多根頂柱，頂柱一端固定在外殼體內(nèi)壁上另一端沿徑向延伸并抵頂在金剛石壓腔的外壁上。

進一步，外殼體內(nèi)底面豎直固定有三根立頂柱，立頂柱的徑向延伸端抵頂在金剛石壓腔的底面；

外殼體內(nèi)側(cè)壁水平固定有三根橫頂柱，橫頂柱的徑向延伸端抵頂在金剛石壓腔側(cè)面。

進一步，外殼體內(nèi)頂面上還裝置有具有伸縮余量的彈性裝置，彈性裝置配合立頂柱將金剛石壓腔豎直方向固定；

優(yōu)選的，彈性裝置為可壓縮彈簧片。

進一步，它還包括對金剛石對頂砧加溫的加溫裝置；

優(yōu)選的，加溫裝置為陶瓷、剛玉等質(zhì)地的中空圓筒形電阻爐，并套裝在金剛石壓腔外。