[发明专利]高温高压下原位测试导体物质输运性质的装置和方法

权利要求书

1.一种高温高压下原位测试导体物质输运性质的装置，结构有放入高温高压装置中的组装块，组装块由叶腊石（8）作为传压介质，叶腊石块（8）内顺序装有圆筒形石墨管（3）和氧化镁绝缘管（6）；氧化镁绝缘管（6）内装入圆片形样品（5），样品（5）上下面分别顺次装有氧化镁片（7）和石墨片（2），石墨片（2）与石墨管（3）构成空心圆柱体作为加热电阻，加热导线分别连接上下压砧再与电源连接，叶腊石块（8）两端的圆洞由钢帽（1）封堵；其特征在于，在组装块的侧面通过小孔引进4条铜丝（4）作为测量样品（5）电阻的电极，引进两对热电偶（10）用作测量样品（5）的塞贝克系数；

所述的铜丝（4）一端的接触点分别设置在样品四分之一圆周位置的边缘，通过高温高压装置产生的压力固定，另一端分别连接到高温高压装置中4个侧面压砧上，在铜丝（4）和石墨管（3）的交界处用陶瓷管（9）绝缘；检测时4个压砧分别与串接电流表的直流电源、电压表连接；

所述的热电偶（10），一对热电偶放在样品（5）的上表面，另一对热电偶放在样品（5）的下表面，两对热电偶（10）的焊接点放置在样品（5）的圆心处，在热电偶（10）和石墨管（3）的交界处用陶瓷管（9）绝缘，两对热电偶的端头分别连接到高温高压装置中4个侧面压砧上；检测时4个侧面压砧分别与测量电势差的仪表连接，样品（5）的上表面或下表面通过组装块的中心。

2.根据权利要求1所述的高温高压下原位测试导体物质输运性质的装置，其特征是，所述的热电偶（10），是NiCr-NiAl热电偶；两个热电偶的正极NiCr连接在两个相邻的压砧上；两个热电偶的负极NiAl连接在另两个相邻的压砧上。

3.一种高温高压下原位测试导体物质电阻率的方法，其特征在于，利用权利要求1的高温高压下原位测试导体物质输运性质的装置进行测量；首先将组装块放入六面顶压机，通过叶腊石块（8）对样品（5）加压；上下两个压砧连接加热电源通过石墨片（2）与石墨管（3）对样品加热，达到被测样品的检测压力和检测温度；4个侧面压砧按顺序取第一压砧与第二压砧串接直流电源和电流表，第三压砧和第四压砧连接电压表，测得I₁和V₁，再取第二压砧与第三压砧串接直流电源和电流表，第一压砧和第四压砧连接电压表，测得I₂和V₂；根据公式

exp(-πR_Ad/ρ)+exp(-πR_Bd/ρ)=1

计算出电阻率ρ，其中R_A=V₁/I₁，R_B=V₂/I₂，d为加压后样品厚度。

4.一种高温高压下原位测试导体物质塞贝克系数的方法，其特征在于，利用权利要求1的高温高压下原位测试导体物质输运性质的装置进行测量；首先将组装块放入六面顶压机，通过叶腊石块（8）对样品（5）加压，上下两个压砧连接加热电源通过石墨片（2）与石墨管（3）对样品（5）加热，达到被测样品的检测压力和检测温度；测量两对热电偶的正极间的电势差V_ef和负极间的电势差V_hg，则样品5的塞贝克系数S＝S_-－[V_ef(S_-－S₊)/(V_ef－V_hg)]，其中S₊、S_-分别为热电偶正极、负极的塞贝克系数。