專利名稱：微量粉末導(dǎo)電性能測試臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測量導(dǎo)電性能的裝置，具體地說是一種微量粉末導(dǎo)電性能測試臺。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代科研中，很多研究者的研究范疇里都涉及到固體粉末或纖維的導(dǎo)電性能檢測。在實(shí)驗(yàn)中常用的方法是將粉末制備成溶液或者懸濁液，利用現(xiàn)有的電導(dǎo)儀進(jìn)行測量。這樣測量有兩個(gè)問題，首先是精確度不高，因?yàn)檫@種方法的結(jié)果很大程度上取決于溶劑導(dǎo)電性是否良好，粉末的溶解性以及其在溶液中的濃度是否能夠在溶劑中形成自身的電子傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)會影響溶劑的導(dǎo)電性，從而影響檢測的結(jié)果；其次是不具有普適性，因?yàn)檫@種方法用來測量纖維等完全不可溶又無法形成懸濁液的研究對象時(shí)就會遇到麻煩，如果加入表面活性劑制備成懸濁液，則需排除表面活性劑對整體導(dǎo)電性的影響，如果不加入，液體與固體出現(xiàn)分層，電導(dǎo)儀測量的只是液體的導(dǎo)電性；最后是樣品回收困難，在與液體甚至表面活性劑混合后，需要進(jìn)行大量的工作以除去粉末上附著的液體及助劑殘留。除了利用溶液測量的辦法，還有一種是利用壓片機(jī)或者類似的裝置將大量粉末壓成薄片，隨后利用四探針法或直接通過特制裝置進(jìn)行測量，這種測量方法由于是壓片后在平面下測量，結(jié)果很難分辨是體積電導(dǎo)率還是表面電導(dǎo)率，而且此方法成本很高，也有在壓片后可直接測量的儀器，但其對測量樣品的數(shù)量要求比較大，對于一些造價(jià)比較高的粉末，無法一次提供大量樣品，不適于采用此方法。與此同時(shí)，諸如壓片機(jī)等設(shè)備往往體積龐大，不適合便攜使用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種微量粉末導(dǎo)電性能測試臺，能夠使用極微量的樣品在不需要添加任何液體助劑，不改變粉末任何性質(zhì)的前提下利用非常簡單的手法得到準(zhǔn)確的導(dǎo)電性測量數(shù)據(jù)。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:微量粉末導(dǎo)電性能測試臺，由檢測室和加壓機(jī)構(gòu)組成，所述檢測室包括承壓管、兩個(gè)釘狀金屬電極塞和金屬筒身，所述承壓管為圓柱形，并置于金屬筒身內(nèi)，釘狀金屬電極塞的壓入端與承壓管的內(nèi)孔配合，加壓機(jī)構(gòu)用于對上下兩個(gè)釘狀金屬電極塞施加壓力。兩個(gè)釘狀金屬電極塞與金屬筒身之間設(shè)置有絕緣墊片，主要作用是在電極塞和金屬筒身間起絕緣作用。所述承壓管的材質(zhì)為聚四氟乙烯。在釘狀金屬電極塞上設(shè)有接線柱，用以連接普通萬用表進(jìn)行檢測。所述加壓機(jī)構(gòu)，包括底板、上板和導(dǎo)向柱構(gòu)成的測試臺支架，在底板和上板之間設(shè)置活動板，活動板與導(dǎo)向柱活動連接，在活動板與底板之間設(shè)置豎式液壓千斤頂。 所述豎式液壓千斤頂上設(shè)置有壓力表。[0012]在所述豎式液壓千斤頂與活動板下底面之間設(shè)置有連接件。檢測室整體的直徑為1.5厘米，在未放樣品時(shí)總高度為4厘米，檢測室與樣品接觸的承壓管內(nèi)徑介于3到5毫米之間，樣品放入后壓實(shí)高度不超過5毫米，因此需要的樣品質(zhì)量位于毫克級別。測試臺的底板上設(shè)有水平尺。本實(shí)用新型的有益效果在于:本實(shí)用新型操作方便。可檢測樣品的種類寬泛，且測出的電導(dǎo)率結(jié)果準(zhǔn)確率較高。檢測成本低，所需要的樣品少，而且由于檢測完全對樣品無損，因此樣品在此種導(dǎo)電性檢測后完全可以作為其他檢測手法的樣品使用，不需要再進(jìn)行提純或者分離等繁雜操作。測量所需要的配件體積小，便于隨身攜帶。在多種樣品需要進(jìn)行導(dǎo)電性比較的時(shí)候，此方法相較于其他方法更適用，因?yàn)樵谄渌椒ㄖ杏捎跇悠敷w積過大或者溶劑助劑的加入等情況，進(jìn)行比較時(shí)，很難保證除了樣品本身外其他環(huán)境參數(shù)嚴(yán)格保持不變，在應(yīng)用本實(shí)用新型測量時(shí)，只要保證對兩電極施加的壓力相同而且時(shí)間相同，則對檢測結(jié)果有影響的周邊環(huán)境參數(shù)就可以保證一致，使對比結(jié)構(gòu)更加精確。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，微量粉末導(dǎo)電性能測試臺，由檢測室和加壓機(jī)構(gòu)組成，所述檢測室包括承壓管3、兩個(gè)釘狀金屬電極塞1、6和金屬筒身2，所述承壓管3為圓柱形，并置于金屬筒身2內(nèi)，釘狀金屬電極塞1、6的壓入端與承壓管3的內(nèi)孔配合，加壓機(jī)構(gòu)用于對上下兩個(gè)釘狀金屬電極塞1、6施加壓力。所述釘狀金屬電極塞與粉末接觸的表面鍍有超薄鈦層，以保證電極的耐腐蝕性、且其導(dǎo)電性好、整體承壓性能強(qiáng)。作為優(yōu)選，兩個(gè)釘狀金屬電極塞1、6與金屬筒身2之間設(shè)置有絕緣墊片，所述絕緣墊片優(yōu)選為云母片，主要作用是在電極塞和金屬筒身間起絕緣作用。所述承壓管3的材質(zhì)為聚四氟乙烯，因?yàn)榫鬯姆蚁┠蜔?、耐腐蝕、耐壓，是固體材料中摩擦系數(shù)最低的一種，從而在最大程度上降低受壓過程中樣品與內(nèi)壁摩擦而產(chǎn)生的些微性能參數(shù)變化，同時(shí)聚四氟乙烯是良好的絕緣材料，因此不會給電子造成多余回路而影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。金屬筒身2的主要作用是在一定程度上屏蔽靜電對結(jié)果的影響，對于內(nèi)部的承壓管3可起到金屬箍筋的作用，在一定程度上防止在施加壓力的時(shí)候承壓管3出現(xiàn)裂紋。在釘狀金屬電極塞1、6上設(shè)有接線柱7，用以連接普通萬用表進(jìn)行檢測。為了解決對檢測室兩端電極塞施壓問題及壓力大小的控制，設(shè)置加壓機(jī)構(gòu)。所述加壓機(jī)構(gòu)，包括底板13、上板8和導(dǎo)向柱15構(gòu)成的測試臺支架，在底板13和上板8之間設(shè)置活動板9，活動板9與導(dǎo)向柱15活動連接，在活動板9與底板13之間設(shè)置豎式液壓千斤頂11。[0028]底板、上板和活動板均為厚度15毫米以上的膠木板，絕緣性極佳。導(dǎo)向柱為直徑在20毫米左右的鑄鐵柱。所述豎式液壓千斤頂11上設(shè)置有壓力表14。在所述豎式液壓千斤頂11與活動板9下底面之間設(shè)置有連接件10。由于國內(nèi)甚至國際上使用的普通小噸位(2噸及以下)豎式液壓千斤頂沒有裝置壓力表的型號，于是本測試臺制作時(shí)特地將液壓千斤頂內(nèi)部油路做了一定幅度的改造，以使其提供給頂端的壓力值能夠通過外接耐震壓力表準(zhǔn)確地顯示出來。與此同時(shí)，一般小噸位液壓千斤頂?shù)捻敹俗饔妹娣e偏小不利于對整個(gè)活動板的壓力傳遞，本測試臺在千斤頂端頭處制作了專用的連接件以擴(kuò)大活動板的受壓面積，從而使檢測室的釘狀電極塞外表面可以均勻受力，保證檢測室的“T”型垂直度，以確保測量準(zhǔn)確性及延長元件的使用壽命。檢測室整體的直徑為1.5厘米，在未放樣品時(shí)總高度為4厘米，檢測室與樣品接觸的承壓管內(nèi)徑介于3到5毫米之間，樣品放入后壓實(shí)高度不超過5毫米，因此需要的樣品質(zhì)量位于毫克級別。測試臺的底板13上設(shè)有水平尺，可通過調(diào)節(jié)底部的螺母位置來保證測試臺的水平程度，測試臺側(cè)面設(shè)有長尺，一邊通過加壓前后上板與活動板間距離變化直接通過刻度得知檢測室內(nèi)樣品柱壓縮后的高度。測量完成后，從兩端拔出釘狀電極，管兩頭均是開口的，因此樣品可從中用任意硬針狀物頂出，由于性質(zhì)沒有任何變化，取出的樣品仍可用于其他的性能檢測環(huán)節(jié)。樣品需要量極小，且不會造成樣品的浪費(fèi)。測量過程如下:拔掉測試臺上檢測室一邊的釘狀金屬電極塞，將所需要測量的微量固體樣品(根據(jù)樣品密度不同，需要幾毫克至幾十毫克不等)放進(jìn)直徑為3到5毫米的承壓管中，將剛才拔掉的電極塞放入聚四氟乙烯承壓管內(nèi)，按照測試臺活動板表面的檢測室放置位置標(biāo)記放好檢測室，隨后上下抬壓操縱桿12，使檢測室上表面與上板的下表面貼合。在此基礎(chǔ)上繼續(xù)抬壓操縱桿，直到壓力表14顯示豎式液壓千斤頂由活動板向檢測室傳遞的壓力達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求時(shí)停止，維持壓力一分鐘后開始測量。用萬用表連接出的紅黑兩個(gè)夾子分別夾住檢測室兩側(cè)的接線柱，打開萬用表電阻測量檔，等顯示的數(shù)字穩(wěn)定后紀(jì)錄結(jié)果。隨后打開卸壓閥，使活動板回到初始位置。從活動板上取下檢測室，打開兩端電極塞，用特制沖針將樣品從管內(nèi)頂出，收集后可繼續(xù)用于其他微量檢測實(shí)驗(yàn)中。隨后可根據(jù)紀(jì)錄的電阻值以及檢測室內(nèi)樣品圓柱體測量時(shí)被壓實(shí)后的高度值，即可輕松計(jì)算出樣品的電導(dǎo)率。以上公開的僅為本專利的具體實(shí)施例，但本專利并非局限于此，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，做出的變形應(yīng)視為屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.量粉末導(dǎo)電性能測試臺，其特征在于:由檢測室和加壓機(jī)構(gòu)組成，所述檢測室包括承壓管(3)、兩個(gè)釘狀金屬電極塞(1、6)和金屬筒身(2)，所述承壓管(3)為圓柱形，并置于金屬筒身(2)內(nèi)，釘狀金屬電極塞(1、6)的壓入端與承壓管(3)的內(nèi)孔配合，加壓機(jī)構(gòu)用于對上下兩個(gè)釘狀金屬電極塞(1、6)施加壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微量粉末導(dǎo)電性能測試臺，其特征在于:所述兩個(gè)釘狀金屬電極塞(1、6)與金屬筒身(2)之間設(shè)置有絕緣墊片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微量粉末導(dǎo)電性能測試臺，其特征在于:所述承壓管(3)的材質(zhì)為聚四氟乙烯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微量粉末導(dǎo)電性能測試臺，其特征在于:所述釘狀金屬電極塞(1、6)上設(shè)有接線柱(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微量粉末導(dǎo)電性能測試臺，其特征在于:所述加壓機(jī)構(gòu)，包括底板(13)、上板(8)和導(dǎo)向柱(15)構(gòu)成的測試臺支架，在底板(13)和上板(8)之間設(shè)置活動板(9)，活動板(9)與導(dǎo)向柱(15)活動連接，在活動板(9)與底板(13)之間設(shè)置豎式液壓千斤頂(11)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微量粉末導(dǎo)電性能測試臺，其特征在于:所述豎式液壓千斤頂(11)上設(shè)置有壓力表(14)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微量粉末導(dǎo)電性能測試臺，其特征在于:在所述豎式液壓千斤頂(11)與活動板(9)下底面之間設(shè)置有連接件(10)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微量粉末導(dǎo)電性能測試臺，其特征在于:底板(13)上設(shè)有水平尺。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微量粉末導(dǎo)電性能測試臺，其特征在于:承壓管(3)內(nèi)徑介于3到5毫米之間。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種微量粉末導(dǎo)電性能測試臺，由檢測室和加壓機(jī)構(gòu)組成，所述檢測室包括承壓管、兩個(gè)釘狀金屬電極塞和金屬筒身，所述承壓管為圓柱形，并置于金屬筒身內(nèi)，釘狀金屬電極塞的壓入端與承壓管的內(nèi)孔配合，加壓機(jī)構(gòu)用于對上下兩個(gè)釘狀金屬電極塞施加壓力。本實(shí)用新型操作方便。可檢測樣品的種類寬泛，且測出的電導(dǎo)率結(jié)果準(zhǔn)確率較高。檢測成本低，所需要的樣品少，而且由于檢測完全對樣品無損，因此樣品在此種導(dǎo)電性檢測后完全可以作為其他檢測手法的樣品使用，不需要再進(jìn)行提純或者分離等繁雜操作。
文檔編號G01R27/02GK202929114SQ201220664129
公開日2013年5月8日 申請日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月6日
發(fā)明者趙晉, 張寶華, 韓振邦 申請人:天津工業(yè)大學(xué)