多鐵性材料多場耦合試驗夾具的制作方法
【技術領域】
[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，具體是一種可以實現部分或全部力-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】
[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等新的性能，使其可廣泛應用于換能器、傳感器、敏感器、多態(tài)存儲等高技術領域，大大開拓了鐵性材料的應用范圍。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、磁等復雜的耦合物理力學行為。所以這些材料在多場耦合條件下的功能參數和耦合性能指標是評價產品質量、指導產品設計、進行產品改進和控制產品質量的基礎。
[0003]現有裝置中為了實現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，存在著實驗線路復雜，實驗環(huán)境簡單、不穩(wěn)定、準確性差等問題，難以準確、高效、簡便的實現多場耦合的實驗條件。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明為解決目前缺乏一種可實現力-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)明是采用以下技術方案實現的: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構且可完整閉合的上、下圓柱體；所述上、下圓柱體的側壁上均開有一個貫通上、下圓柱體側壁內外的電極安裝孔；所述上圓柱體側壁留有兩個用于容納進油口和出油口的貫通缺口，下圓柱體的側壁上開有貫通下圓柱體側壁內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；所述溫度施加部件包括分別密封設在進油口和出油口內的進油管和出油管；所述電場施加與預留測量裝置接口包括與上、下圓柱體的腔體相配合的負極板、正極板以及兩個電源接線柱；所述負極板呈上下貫通的筒狀結構，正極板呈圓柱體結構；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極板內徑；上、下圓柱體相互扣合形成上下貫通的筒狀結構，所述正極板由下而上嵌套于下圓柱體內部并固定，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；所述負極板由上而下嵌套于上圓柱體內并固定；所述外場施加件由上而下嵌套于負極板內并與負極板內壁觸碰，承壓絕緣上蓋板扣合在上圓柱體內外場施加件的上方；穿過負極板的外場施加件與正極板共同將試件夾持；負極板與正極板的側壁上均開有與上、下電極安裝孔對應的側孔，一個電源接線柱穿過上電極安裝孔后伸入負極板的側孔內與外場施加件碰觸，另一個電源接線柱穿過下電極安裝孔后伸入正極板的側孔內；上、下圓柱體扣合處、正極板與下圓柱體內腔壁之間有絕緣材料固封其中；正極板、負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構，具有良好的絕緣性，可實現完全密閉，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)構成，通過傳導壓力平衡部件保證均勻、平穩(wěn)的傳導加載至試件表面。
[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)實現內部溫度的穩(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留測量裝置接口包括正極板、負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，與相應測試設備結合可實現多鐵性材料相關參數的測量，提高了多鐵性材料實驗研究的安全性和準確性。
【附圖說明】
[0012]圖1本發(fā)明所述裝置裝配前的立體結構示意圖。
[0013]1-承壓絕緣上蓋板，2-外場施加件，3-負極板，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構且可完整閉合的上、下圓柱體；所述上、下圓柱體的側壁上均開有一個貫通上、下圓柱體側壁內外的電極安裝孔；所述上圓柱體4側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的側壁上開有貫通下圓柱體5側壁內外的進油口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；所述溫度施加部件包括分別密封設在進油口 16和出油口 17內的進油管10和出油管11 ;所述電場施加與預留測量裝置接口包括與上、下圓柱體的腔體相配合的負極板3、正極板8以及兩個電源接線柱6 ;所述負極板3呈上下貫通的筒狀結構，正極板8呈圓柱體結構；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的外徑小于負極板3內徑；上、下圓柱體相互扣合形成上下貫通的筒狀結構，所述正極板8由下而上嵌套于下圓柱體5內部并固定，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；所述負極板3由上而下嵌套于上圓柱體4內并固定；所述外場施加件2由上而下嵌套于負極板3內并與負極板3內壁觸碰，承壓絕緣上蓋板I扣合在上圓柱體4內外場施加件2的上方；穿過負極板3的外場施加件2與正極板8共同將試件夾持；負極板3與正極板8的側壁上均開有與上、下電極安裝孔對應的側孔15，一個電源接線柱6穿過上電極安裝孔13后伸入負極板3的側孔15內與外場施加件2碰觸，另一個電源接線柱