[实用新型]优化微纳米铁电材料性能的可变温压力装置

说明书

本实用新型公开了一种优化微纳米铁电材料性能的可变温压力装置，包括加热腔，加热腔沿内壁设置有管路，管路连通液氮罐，加热腔内设置有两个的锥形对顶压砧，两个锥形对顶压砧只之间设置有垫片，垫片上设置有样品放置孔，两个锥形对顶压砧通过夹具固定，夹具连接气动液压机，气动液压机驱动夹具给两个锥形对顶压砧施压。本实用新型利用程控的电加热和液氮冷却装置，精确控制铁电微/纳米材料在处理过程中所处的温度；在特定温度的条件下，利用超高硬度材料对顶压砧系统施加高压强，从而可以在设定的温度下对材料施加特定的高压强处理，达到在这些粉末状微纳尺度铁电材料中引入相变、畴变的目的，进而实现对材料铁电、压电等功能特性的优化。

技术领域

本实用新型涉及压力装置，具体涉及一种优化微纳米铁电材料性能的可变温压力装置。

背景技术

铁电材料是工业界最广泛使用的功能材料之一，其重要的功能特性有铁电性、压电性等，可以用来作为存储器、动作器和压电发电机。微纳尺度的铁电材料以及这些微纳粉体进一步制成的铁电陶瓷材料，又是铁电材料中使用最为广泛的。根据铁电材料的温度-压强相图，在特定温度下施加高压强(包含保压、循环加减压等操作)，可以有效地引入多种相变结构和相应的铁电/铁弹畴结构，而这些微结构能够在不改变材料成分的情况下，有效提升铁电材料铁电、压电等特性，从而成为材料性能优化的一条途径。现有的给材料施加压力的装置无法提供大范围的温度控制，很难模拟高温高压的生产环境，很多材料只有在特定的温度条件下相图才会发生改变。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种优化微纳米铁电材料性能的可变温压力装置，解决现有装置无法提供大范围温度控制的问题。

技术方案：本实用新型所述的优化微纳米铁电材料性能的可变温压力装置，包括加热腔，所述加热腔沿内壁设置有管路，所述管路连通液氮罐，所述加热腔内设置有两个锥形对顶压砧，两个锥形对顶压砧之间设置有垫片，所述垫片上设置有样品放置孔，两个锥形对顶压砧通过夹具固定，所述夹具连接气动液压机，所述气动液压机驱动夹具给两个锥形对顶压砧施压。

方便控制液氮输送，所述液氮罐和管路之间设置有控制阀。

为了能快速降温，所述管路沿加热腔内四周内壁。

为了方便通过气动液压机施压，所述夹具包括上下夹持平台，所述夹持平台上设置有与气动液压机连接的连接头。

为了方便控制控制阀和气动液压机动作，所述控制阀、加热腔和气动液压机分别电连接PC机。

所述锥形对顶压砧采用单晶碳化硅或烧结金刚石制成。

有益效果：本实用新型利用程控的电加热和液氮冷却装置，精确控制铁电微/纳米材料在处理过程中所处的温度；同时，在特定温度的条件下，利用超高硬度材料对顶压砧系统施加高压强，从而可以在设定的温度下对材料施加特定的高压强处理，包含多次循环加压、减压，长时间保压等，达到在这些粉末状微纳尺度铁电材料中引入相变、畴变的目的，进而实现对材料铁电、压电等功能特性的优化，可以广泛地应用于对钛酸钡、掺锆钛酸铅、铁酸铋、硝酸钾等重要铁电材料的加工处理。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步说明。