【技术实现步骤摘要】
基于金刚石对顶砧高温高压样品热导率的测量方法
:本专利技术属于极端条件下物理量原位测量的
,特别涉及一种物质在高温高压环境下热导率的原位测量方法。
技术介绍
:金刚石对顶砧(DiamondAnvilCell,简称DAC)是目前唯一能够产生百万大气压静态压力的科学装置,是高压科学与技术研究领域中最重要的科学仪器。近年来,利用DAC上各种原位测量方法,人们已经发现很多压力诱导的奇异物性,获得了有关原子排列结构、晶格振动模式、电子能级结构等在内的重要物理学参量,了解了众多物质在超高压环境下的结构、电学、光学、化学键等物理性质。然而,时至今日,DAC上的热输运性质测量依然面临严峻挑战。由于热传递具有诸多不确定因素,目前在DAC装置中罕见有关热测量的报道,如果能实现热性质的测量,材料热学性质随温度压力的变化关系将被揭示,且热测量技术的开发,与其他表征手段相辅相成,有利于材料多物理量的相互解释。可以试想,若能在DAC上实现力、热、光、电等全部物理量的原位探测,势必为高压科学研究提供更宽广的视域,将有更多新奇的高压现象被揭示,推动高
【技术保护点】
1.一种基于金刚石对顶砧高温高压样品热导率的测量方法,首先,对金刚石对顶砧装置进行组装;所述的对金刚石对顶砧装置进行组装,是将两颗金刚石压砧砧面上下相对放置,将垫片利用金刚石压砧提前预压,利用激光在压痕中心打孔充当样品腔,处理好的垫片夹在两颗金刚石压砧中间,使样品腔中心与金刚石压砧砧面中心重合,样品腔内填充样品,金刚石压砧底面周围放置电热丝作为热源,经由托块及摇床实施加压;将4个热电偶的测温点分别固定在两颗金刚石压砧的底面中心和侧棱1/2处,读取热电偶的测量温度,分别记为上金刚石压砧底面中心温度t
【技术特征摘要】
1.一种基于金刚石对顶砧高温高压样品热导率的测量方法,首先,对金刚石对顶砧装置进行组装;所述的对金刚石对顶砧装置进行组装,是将两颗金刚石压砧砧面上下相对放置,将垫片利用金刚石压砧提前预压,利用激光在压痕中心打孔充当样品腔,处理好的垫片夹在两颗金刚石压砧中间,使样品腔中心与金刚石压砧砧面中心重合,样品腔内填充样品,金刚石压砧底面周围放置电热丝作为热源,经由托块及摇床实施加压;将4个热电偶的测温点分别固定在两颗金刚石压砧的底面中心和侧棱1/2处,读取热电偶的测量温度,分别记为上金刚石压砧底面中心温度t1,下金刚石压砧底面中心温度t2,上金刚石压砧侧棱1/2处温度t3,下金刚石压砧侧棱1/2处温度t4;其特征在于,根据金刚石对顶砧几何尺寸构建两颗金刚石压砧的有限元模型,将两颗金刚石底面测量温度t1和t2作为热边界条件代入有限元模型,通过有限元计算模拟改变样品的热导率;在已知金刚石压砧、垫片的热导率的情况下,装置整体的温度分布仅随样品热导率改变,在有限元模型软件中读取上金刚石侧棱1/2处计算模拟温度t′3和下金刚石侧棱1/2处计算模拟温度t′4;通过有限元分析计算改变样品热导率,直至金刚石侧棱测温点的温度值t′3和t′4均与t3、t4相同,此时有限元拟合出的样品热导率即为样品真实热导率。
2.根据权利要求1所述的基于金刚石对顶砧...
【专利技术属性】
技术研发人员:高春晓,岳冬辉,韩永昊,秦天茹,冀婷婷,蒋大伟,
申请(专利权)人:吉林大学,
类型:发明
国别省市:吉林;22
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