多鐵性材料多場耦合試驗夾具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及多鐵性材料在力-電-熱-磁多場耦合條件下的測量技術(shù)，具體是一種可以實現(xiàn)部分或全部力-電-熱-磁多場測試環(huán)境的多鐵性材料多場耦合試驗夾具。
【背景技術(shù)】
[0002]多鐵性材料同時具備鐵電、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)存儲等高技術(shù)領(lǐng)域，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際上一個新的研究熱點。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耦合條件下的功能參數(shù)和耦合性能指標(biāo)是評價產(chǎn)品質(zhì)量、指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計、進行產(chǎn)品改進和控制產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)。
[0003]現(xiàn)有裝置中為了實現(xiàn)多場耦合的實驗條件，是在開放實驗環(huán)境下降各場簡單的疊加在一起，并沒有合理、有效的整合各場環(huán)境，存在著實驗線路復(fù)雜，實驗環(huán)境簡單、不穩(wěn)定、準(zhǔn)確性差等問題，難以準(zhǔn)確、高效、簡便的實現(xiàn)多場耦合的實驗條件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為解決目前缺乏一種可實現(xiàn)力-熱-電多場耦合條件下的全封閉安全鐵電測試環(huán)境的夾具的技術(shù)問題，提供一種多鐵性材料多場耦合試驗夾具。
[0005]本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種多鐵性材料多場耦合試驗夾具，包括絕緣主體部件、壓力加載部件、溫度施加部件和電場施加與預(yù)留測量裝置接口 ；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)壁留有兩個用于容納進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)外的進油口和出油口，該進油口和出油口與上圓柱體兩個貫通缺口位置相對應(yīng)；所述溫度施加部件包括分別密封設(shè)在進油口和出油口內(nèi)的進油管和出油管；所述電場施加與預(yù)留測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、外場施加件以及承壓絕緣下蓋板；夕卜場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)外場施加件的上方；穿過負(fù)極板的外場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、下電極安裝孔對應(yīng)的側(cè)孔，一個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)與外場施加件碰觸，另一個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)極板以及外場施加件均由黃銅材料制成。
[0006]多鐵性材料多場耦合試驗夾具，包括絕緣主體部件、壓力加載部件、溫度施加部件、電場施加與預(yù)留測試部件接口。所述夾具可同時或單獨提供力、熱、電、磁場實驗環(huán)境。
[0007]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圓柱體中空腔體結(jié)構(gòu)，具有良好的絕緣性，可實現(xiàn)完全密閉，提供了安全、穩(wěn)定的實驗環(huán)境。
[0008]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。
[0009]所述溫度施加部件包括進油管和出油管，通過環(huán)境油的循環(huán)實現(xiàn)內(nèi)部溫度的穩(wěn)定，同時防止試件周圍空氣擊穿，進一步提高了試驗的精度和安全性。
[0010]所述夾具電場施加與預(yù)留測量裝置接口包括正極板、負(fù)極板和兩個電源接線柱，由銅塊直接接觸試件。
[0011]本發(fā)明將各種場環(huán)境有效的整合在一起，大大簡化了實驗線路，使得整個實驗環(huán)境簡單、穩(wěn)定性高，可為多鐵性材料提供力-熱-電-磁多場耦合的全封閉安全測試環(huán)境，通過力場、溫度場、電場和磁場的共同或部分加載，與相應(yīng)測試設(shè)備結(jié)合可實現(xiàn)多鐵性材料相關(guān)參數(shù)的測量，提高了多鐵性材料實驗研究的安全性和準(zhǔn)確性。
【附圖說明】
[0012]圖1本發(fā)明所述裝置裝配前的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]1-承壓絕緣上蓋板，2-外場施加件，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套，8-正極板，9-承壓絕緣下蓋板，10-進油管，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-進油口，17-出油口。
【具體實施方式】
[0014]—種多鐵性材料多場耦合試驗夾具，包括絕緣主體部件、壓力加載部件、溫度施加部件和電場施加與預(yù)留測量裝置接口 ；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)壁留有兩個用于容納進油口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)外的進油口16和出油口 17，該進油口 16和出油口 17與上圓柱體5兩個貫通缺口位置相對應(yīng)；所述溫度施加部件包括分別密封設(shè)在進油口 16和出油口 17內(nèi)的進油管10和出油管11 ;所述電場施加與預(yù)留測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、外場施加件2以及承壓絕緣下蓋板9 ;外場施加件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I扣合在上圓柱體4內(nèi)外場施加件2的上方；穿過負(fù)極板3的外場施加件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、下電極安裝孔對應(yīng)的側(cè)孔15，一個電源接線柱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)與外場施加件2碰觸，另一個電源接線柱