一种等静压下测量铁电材料的电滞回线的夹具制造技术

本发明专利技术提供一种等静压下测量铁电材料的电滞回线的夹具，包括：形成有一对中空部的支架；分别安装于所述一对中空部内的一对夹具主体（1A、1B）；和覆盖所述一对夹具主体（1A、1B）并固定于所述支架的上部的顶盖（4）；其中，各夹具主体（1A、1B）包括上下方向上相连且电气导通的导电棒（11）和钢柱（12），所述导电棒（11）的自由端延伸出所述顶盖（4）以形成与电滞回线测量仪连接的第一端口（11a），所述钢柱（12）的自由端形成与待测的铁电材料连接的第二端口；且所述导电棒和钢柱与所述支架绝缘。根据上述结构，不仅有利于研究材料相变规律和加深对相变机理的认知，还可以获取材料实际所受外场下的电性能，此外，其结构简单成本低廉适于普及。

【技术实现步骤摘要】
一种等静压下测量铁电材料的电滞回线的夹具
本专利技术属于铁电材料的电学性能参数测量
，具体地，涉及铁电材料的电滞回线的测量，尤其涉及一种等静压下测量铁电材料的电滞回线的夹具。
技术介绍
高性能的铁电材料是一类具有广泛应用前景的功能材料，从目前的研究现状来看，对于具有高性能的铁电材料的研究和开发应用仍然处于发展阶段，研究者们选用不同的铁电材料进行研究，并不断开展其性能研究，只是到目前为止对于铁电材料的一些性能的研究还没有达到令人满意的地步。铁电材料是指具有铁电性的一类材料，其最基本的特性为在某些温度范围会具有自发极化，而且极化强度可以随外电场反向而反向，从而出现电滞回线。电滞回线是铁电体的主要特征，是表征材料铁电性的一种重要手段，它能反映材料的多种性能，如饱和极化强度Ps、剩余极化强度Pr、矫顽场Ec等。测试铁电材料电滞回线随外场的变化可以有效获得材料外场诱导相结构转变的相关信息。铁电材料发生相变时往往伴随着体积、畴翻转的变化，而等静压对铁电/反铁电材料体积的变化、畴翻转等行为有显著的影响，主要体现在电滞回线上伴随着剩余极化强度Pr、矫顽场Ec等特性的改变。因此，通过测试等静压下铁电材料电滞回线有助于研究该类材料有关相变、畴翻转的物理机理。同时，铁电材料对等静压和电场非常敏感，可产生新的相结构和新的物理效应，该发现引起人们浓厚的科学兴趣。已有实验表明，等静压既可以直接诱导铁电-反铁电相变，也可以改变温度或电场诱导的铁电-反铁电相变特性，这些相变往往通过不同特征的电滞回线表现出来。此外，研究等静压下电滞回线能直观的建立相变与电滞回线之间的对应关系，有利于深化等静压下材料相变过程和相变机理的认知，以及相变特性的理解，同时扩展铁电材料的应用。然而，在实际服役条件下，铁电材料常常受到压力（等静压）和电场的耦合作用，电滞回线及相关性能与单一实验室环境下的测量结果有所不同，因此，为了研究实际应用中铁电材料的电滞回线及相关性能，必须模拟实际工况条件，才能得到准确的测量结果。只有通过模拟材料实际所受压力场（等静压），并测试其电滞回线，才能够真实反映材料在不同外界条件下的电学性能。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种等静压下测量铁电材料电滞回线的夹具，其可测量等静压下铁电材料的电滞回线，一方面有利于研究材料相变规律和加深对相变机理的认知，另一方面可以获取材料实际所受外场下的电性能，具有重要的学术意义和工程应用价值。为解决上述技术问题，本专利技术所提供的一种等静压下测量铁电材料的电滞回线的夹具，包括：形成有一对中空部的支架；分别安装于所述一对中空部内的一对夹具主体；和覆盖所述一对夹具主体并固定于所述支架的上部的顶盖；其中，各夹具主体包括上下方向上相连且电气导通的导电棒和钢柱，所述导电棒的自由端延伸出所述顶盖以形成与电滞回线测量仪连接的第一端口，所述钢柱的自由端形成与待测的铁电材料连接的第二端口；且所述导电棒和钢柱与所述支架绝缘。根据本专利技术测量夹具，可模拟实际工作情况，即、模拟铁电材料实际所受压力场，施加等静压压力的同时，施加高电场，实现电滞回线的测量，以此得到能够真实反映材料在不同外界条件下的电学性能的准确的测量结果，为研究实际应用中铁电材料的电滞回线及相关性能提供了有利条件。根据上述结构，不仅有利于研究材料相变规律和加深对相变机理的认知，还可以获取材料实际所受外场下的电性能，此外，结构简单，成本低廉，适于普及。此外，根据本专利技术的等静压下测量铁电材料的电滞回线的夹具还具备结构简单，组装方便，成本低廉等有益效果。又，在本专利技术中，也可以是，所述支架包括：形成有所述中空部的支架主体；从所述支架主体向内突出以夹持所述导电棒的夹持部；所述导电棒与所述夹持部之间设有第一绝缘部；所述钢柱与所述支架主体之间设有第二绝缘部。又，在本专利技术中，也可以是，还包括在所述夹持部的下方、安装于所述支架主体的所述中空部内的多个密封层。根据该结构，可使密封层在静水压压力作用下保持密封性。又，在本专利技术中，也可以是，所述多个密封层从上至下依次包括三角垫、过渡环、第一密封环、以及第二密封环；优选地，所述三角垫、所述过渡环及所述第一密封环套装于所述第一绝缘部外侧；所述第二密封环套装于所述钢柱外侧；再优选地，所述三角垫为紫铜三角垫，所述过渡环为氧化锆环或氧化铝环，所述第一密封环为聚四氟乙烯环，所述第二密封环为氟硅胶环。又，在本专利技术中，也可以是，所述第一绝缘部为聚四氟乙烯套管，所述第二绝缘部为聚四氟乙烯环。又，在本专利技术中，也可以是，所述顶盖为聚四氟乙烯环，与所述支架主体螺纹连接。又，在本专利技术中，也可以是，所述钢柱形成为上端径向尺寸大于下端径向尺寸的T字型。又，在本专利技术中，也可以是，所述导电棒为铜棒。又，在本专利技术中，也可以是，所述第二端口通过焊锡连接与待测的铁电材料连接。又，在本专利技术中，也可以是，所述电滞回线测量仪为aixACCTTFAnalyzer2000。根据本专利技术，可提供一种组装方便且可测量等静压下铁电材料的电滞回线的夹具，具有重要的学术意义和工程应用价值。根据下述具体实施方式并参考附图，将更好地理解本专利技术的上述内容及其它目的、特征和优点。附图说明图1是概略地示出根据本专利技术一实施形态的测量夹具的内部结构的剖视图；图2是示意性地示出图1所示测量夹具中一方的夹具主体的内部结构的剖视图；图3是示出根据本专利技术一实施形态的测量夹具的顶盖的结构示意图；图4是示出根据本专利技术一实施例的等静压下电滞回线的测量结果的图表；附图标记：1A、1B夹具主体；2支架主体；2a、2b中空部；3A、3B夹持部；4顶盖；11导电棒；11a第一端口（导电棒上端）；12钢柱；12a钢柱的上端部分；12b第二端口；13第一绝缘部；14第二绝缘部；15a三角垫；15b过渡环；15c第一密封环；15d第二密封环。具体实施方式下面结合具体实施形态和附图来说明本专利技术的实质性特点和显著性的进步。应理解，这些实施形态仅用于对本专利技术进行进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制。以下所示方向概念仅为方便说明，并非限定，具体实施时可根据需要变更。为了解决现有技术中的技术问题，本专利技术提供一种能够在模拟材料实际所受压力场下（即、等静压下），测量铁电材料的电滞回线的夹具。根据本专利技术的测量夹具可测量等静压下铁电材料的电滞回线，不仅有利于研究材料相变规律和加深对相变机理的认知，还可以获取材料实际所受外场下的电性能，扩展铁电材料的应用，具有重要的学术意义和工程应用价值。图1示出根据本专利技术一实施形态的测量夹具的结构概略图，图2是示出图1所示测量夹具中一方的夹具主体的结构示意图，图3是示出根据本专利技术一实施形态的测量夹具的顶盖的结构示意图。现结合图1、图2以及图3，详细说明本专利技术的测量夹具100的具体结构。本专利技术的测量夹具100包括：形成有一对中空部2a、2b的支架和分别安装于该对中空部2a、2b内的一对夹具主体1A、1B。该夹具还包括覆盖该对夹具主体1A、1B并固定于支架的上部的顶盖4。其中，各夹具主体1A、1B可包括上下方向上相连且电气导通的导电棒11和钢柱12。该导电棒11的自由端可延伸出顶盖4以形成与电滞回线测量仪连接的第一端口11a，钢柱12的自由端可形成与待测的铁电材料连接的第二端口12b；且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等静压下测量铁电材料的电滞回线的夹具，其特征在于，包括：形成有一对中空部的支架；分别安装于所述一对中空部内的一对夹具主体；和覆盖所述一对夹具主体并固定于所述支架的上部的顶盖；其中，各夹具主体包括上下方向上相连且电气导通的导电棒和钢柱，所述导电棒的自由端延伸出所述顶盖以形成与电滞回线测量仪连接的第一端口，所述钢柱的自由端形成与待测的铁电材料连接的第二端口；且所述导电棒和钢柱与所述支架绝缘。

【技术特征摘要】
1.一种等静压下测量铁电材料的电滞回线的夹具，其特征在于，包括：形成有一对中空部的支架；分别安装于所述一对中空部内的一对夹具主体；和覆盖所述一对夹具主体并固定于所述支架的上部的顶盖；其中，各夹具主体包括上下方向上相连且电气导通的导电棒和钢柱，所述导电棒的自由端延伸出所述顶盖以形成与电滞回线测量仪连接的第一端口，所述钢柱的自由端形成与待测的铁电材料连接的第二端口；且所述导电棒和钢柱与所述支架绝缘。2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述支架包括：形成有所述中空部的支架主体；从所述支架主体向内突出以夹持所述导电棒的夹持部；所述导电棒与所述夹持部之间设有第一绝缘部；所述钢柱与所述支架主体之间设有第二绝缘部。3.根据权利要求2所述的夹具，其特征在于，还包括在所述夹持部的下方、安装于所述支架主体的所述中空部内的多个密封层。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹菲，陈建和，王根水，董显林，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31