[发明专利]一种用于电化学体系的原位载荷加载装置

说明书

本发明一种用于电化学体系的原位载荷加载装置，包括导轨位置调整机构、导轨机构、载荷施加机构和基座；导轨位置调整机构用于实现导轨机构在0～90°范围内的转动，并能实现导轨机构的固定，进而调节载荷施加机构的池体内待测试工件的倾斜角度；所述载荷施加机构包括上连杆、池体、导电下拉杆、压力传感器和螺旋测微仪；上拉杆固定在陶瓷促动器的作用端，上拉杆和导电下拉杆分别与待测试工件的上、下端相连，待测试工件位于池体内。该装置通过导轨位置调整机构实现导轨在0～90°范围内的倾角调节，调节待测试工件与外部物理场作用方向之间的夹角，以研究能源材料在不同物理场作用方向下的表面电化学性能，装置的利用率高，适用性更强。

技术领域

本发明属于材料性能测试设备技术领域，具体是一种用于电化学体系的原位载荷加载装置。

背景技术

能源材料大多应用在复杂的电化学环境中，在不同的载荷条件下材料的电化学性能不同，因此研究能源材料在动态载荷下的电化学性能能够为能源材料在复杂环境中的应用提供理论支撑，也是能源材料研究领域的一个重要分支。

针对极端复杂环境下的材料性能研究，会涉及到不同物理场的原位施加，例如研究能源材料在磁场环境中的电化学性能时，不同磁场方向会导致能源材料的电荷移动方向不同，进而导致能源材料的电化学性能不同。目前普遍采用电磁铁来施加磁场，磁场以固定角度作用在能源材料上，因此材料表面的电荷只能沿固定方向移动，不能全面反映能源材料表面的电化学性能；由于电磁铁的重量较大，通过调整电磁铁来改变磁场的方向，进而调节磁场与材料之间的夹角，实施难度较大，因此设计一款能够调节材料角度，使材料与外部物理场交互的原位载荷加载装置很有必要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种用于电化学体系的原位载荷加载装置。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是：

一种用于电化学体系的原位载荷加载装置，其特征在于，该装置包括导轨位置调整机构、导轨机构、载荷施加机构和基座；导轨位置调整机构用于实现导轨机构在0～90°范围内的转动，并能实现导轨机构的固定，进而调节载荷施加机构的池体内待测试工件的倾斜角度；

所述载荷施加机构包括上连杆、池体、导电下拉杆、压力传感器和螺旋测微仪；上拉杆固定在陶瓷促动器的作用端，上拉杆和导电下拉杆分别与待测试工件的上、下端相连，待测试工件位于池体内；螺旋测微仪位于池体的下方，为待测试工件提供初始载荷；压力传感器用于测量待测试工件的初始载荷；

所述池体包括池体盖、玻璃片、固定件和绝缘的池体本体；所述池体本体为上端和一侧均具有开口的箱体结构，池体本体的一侧分别设有进液口和出液口；池体盖固定在池体本体上；玻璃片通过固定件安装在池体本体的侧面开口处。

所述载荷施加机构安装在导轨机构上，导轨机构与导轨位置调整机构通过转动副连接，导轨位置调整机构与基座通过转动副连接。

所述基座包括底板、铰支座、立柱连接板和立柱；底板的四个端角处均固定有铰支座，底板的中部开有螺纹孔；底板的一端沿短边方向间隔设有两个立柱，立柱的自由端具有安装孔；立柱连接板套装在两个立柱的自由端。

所述导轨位置调整机构包括摆杆、L型连接板、摇杆和座板；座板一端的两侧分别与各自的摇杆的一端铰接，两个摇杆的另一端分别与底板一端的两个铰支座铰接；座板另一端的两侧分别与各自的摆杆的一端铰接，两个摆杆的另一端分别与底板另一端的两个铰支座铰接；L型连接板的竖直面与座板铰接摆杆的一端固连，L型连接板的水平面能够与底板的螺纹孔连接。

所述导轨位置调整机构还包括手柄，座板一侧的两端分别固定有手柄。