申请人:吉林大学
发明人:高春晓 李光辉 彭刚 韩永昊 刘才龙 李岩
摘要: 本发明的金刚石对顶砧压机属于高温高压下物理量原位测量装置的技术领域。本发明装置包括由高强度合金钢(1)和铍铜(2)组成的压机,一对金刚石压砧(5),压机与金刚石压砧(5)之间放置的摇床(4),压机与摇床(4)之间放置的云母片(3),两颗金刚石压砧(5)之间放置的垫片(6),垫片(6)上缠绕好的螺旋电热丝(7),热电偶(8),连接压机内循环水腔(10)与水管的气动快速接头(9),以及外置的冷水机和水泵。本发明利用螺旋电热丝进行加热,循环水对压机进行降温,达到了为样品提供高温环境、同时维持压机在常温状态而不存在压力丢失的目的,构建了一种在高温高压的极端条件下原位测量多种物理量的实验装置和实验方法。
主权利要求:1.一种内冷式金刚石对顶砧压机,结构有,由压机上模(11)和压机下模(13)构成的压机,其中压机上模(11)为圆筒形状,压机下模(13)由圆筒状活塞(14)和圆柱形活塞托(15)组成一体构成,上模圆筒内壁(12)与下模活塞外壁(16)能紧密扣合;在压机上模(11)和压机下模(13)扣合后的内部空间放置一对金刚石压砧(5),压机与金刚石压砧(5)之间放置摇床(4);两颗金刚石压砧(5)之间放置垫片(6)和热电偶(8),其特征在于,垫片(6)上固定有螺旋电热丝(7),螺旋电热丝(7)围绕在金刚石压砧压痕四周;压机与摇床(4)之间放置的云母片(3);压机由合金钢(1)部分和铍铜(2)部分组成,压机上模(11)有一层铍铜(2)装置在圆筒底面内侧夹在合金钢(1)中间,压机下模(13)的圆筒状活塞(14)和圆筒状活塞托(15)上半部分为铍铜(2),活塞托(15)下半部分为合金钢(1);铍铜(2)和合金钢(1)间紧密配合并用螺丝固定成整体;在压机上模(11)和压机下模(13)内分别有由加工凹槽构成的循环水腔(10),循环水腔(10)两端分别通过气动快速接头(9)串接外置的冷水机、水泵构成一个循环水冷却系统。
2.根据权利要求1所述的内冷式金刚石对顶砧压机,其特征在于,所述的 循环水腔(10),在铍铜(2)内或合金钢(1)内靠近铍铜(2)的位置或合金钢 (1)与铍铜(2)之间;铍铜(2)和合金钢(1)之间用胶圈密封。
3.根据权利要求1或2所述的内冷式金刚石对顶砧压机,其特征在于,螺 旋电热丝(7)使用铁铬铝材料的电热丝,用高温修补剂固定在垫片(6)上。
4.根据权利要求1或2所述的内冷式金刚石对顶砧压机,其特征在于,所 述的热电偶,使用直径≤200μm的镍铬-镍硅金属丝焊接而成,探头贴近金刚 石压砧(5)的砧面;或将钨钽热电偶集成到金刚石压砧(5)砧面上。