[实用新型]一种用于动态加载过程前样品升温的加载结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及材料的相变、本构关系、状态方程等动力学行为的研究领域，具体涉及一种用于动态加载过程前样品升温的加载结构。

背景技术

材料的相变、本构关系、状态方程等动力学行为研究中，初始温度T₀是重要参量。初始温度的差异直接导致材料相变所需力学条件的差异，导致本构关系、状态方程表达形式上的差异。为深入研究初始温度对材料动力学行为的影响，通常需要在利用气炮、磁驱动斜波加载技术等动态加载技术研究材料的动力学行为前，对样品初始温度状态进行改变，使样品区的温度达到研究所需温度。

目前的升温过程是这样的：将样品与电极板、窗口分别粘接固定，带胶水凝固后，通过加热元件对加热区域快速加热，使得样品快速达到预期的温度状态，申请人发现，升温过程中存在样品与电极、窗口、胶水间膨胀系数存在差异、甚至胶水融化，导致样品与电极板、窗口间可能产生间隙或脱离，这样的升温过程会导致实验的结果存在较大的误差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于动态加载过程前样品升温的加载结构，解决现有的升温方法导致的结果误差较大的问题，达到提高实验测量精度的目的。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种用于动态加载过程前样品升温的加载结构，包括表面抛光平整的电极板，在电极板上放置有两面抛光的圆柱体样品，在样品上粘贴有表面抛光的LiF窗口，在样品的外侧环绕有加热模块，还包括作用在LiF窗口上的限位加载装置，限位加载装置包括限位框架，限位框架通过多个固定螺杆固定在电极板上，在限位框架上设置有悬挂在样品上方的限位杆，限位杆的底部末端设置有作用在样品上的限位垫圈，在限位垫圈与限位框架之间的限位杆外侧套装有加压弹簧。通过设置一个与加载装置相适应的限位结构形成限位加载装置，从而可以形成对样品的固定和限位，加压弹簧可以对样品保持持续的压力，使得胶水在融化后挤出，避免产生间隙，而限位垫圈可以保持样品的水平位置，避免出现移动。

一种用于动态加载过程前样品升温的加载结构，包括以下步骤：

（A）准备实验材料：表面抛光平整的电极板、两面抛光的圆柱体样品、表面抛光的LiF窗口；

（B）固定样品：将样品的两面均涂抹胶水并分别与电极板、LiF窗口粘接；

（C）紧固样品：在胶水凝固前，在样品安装的区域对LiF窗口、样品、电极板进行限位，并利用限位加载装置施加持续的压力；

（D）待胶水凝固后，安装加热模块，设置加热目的温度，启动加热模块，对样品区域加热，并保持持续施加压力；

（E）当胶水融化时，持续施加压力，胶水遭挤压流出，电极板与样品、样品与窗口之间保持贴合，待样品区温度达到目的温度，停止加热，完成升温。

本实用新型的升温方法是动力学行为研究中的重要环节，现有技术中的升温过程中，将样品放置在加温位置，然后直接快速加热升温，申请人发现这样的加温方式事实上是存在问题的：由于动加载时，样品与透明窗口材料之间必须紧密贴合，避免间隙导致的复杂加载状态，保证实验测试结果的准确性，因此在样品和窗口材料之间有一层很薄的胶层对样品和透明窗口材料进行紧固，由于胶层熔点低、且膨胀系数与样品和窗口材料存在差异，温升过程会使胶层膨胀，甚至融化，使样品和窗口之间出现间隙，甚至相互移位，破坏加载区域结构的完整性，影响整个动加载过程的质量；样品和窗口之间出现间隙，甚至相互移位是造成实验数据精度降低的主要因素，基于这样的新发现，申请人研制出了一套改进的升温工艺来克服现有技术的缺陷，当固定好样品后，通过给样品施加持续的压力，使得升温过程中，胶水溶化后，可以从夹层中挤出，而此时样品还保持原来的位置，由于持续的施加压力，样品与表面抛光平整的电极板之间、样品与表面抛光的LiF窗口之间消除了间隙，避免了位移的发生，从而达到提高加载质量的目的，使得实验的数据更加准确，提高了测量精度。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1本实用新型一种用于动态加载过程前样品升温的加载结构，当固定好样品后，通过给样品施加持续的压力，使得升温过程中，胶水溶化后，可以从夹层中挤出，而此时样品还保持原来的位置，由于持续的施加压力，样品与表面抛光平整的电极板之间、样品与表面抛光的LiF窗口之间消除了间隙，避免了位移的发生，从而达到提高加载质量的目的，使得实验的数据更加准确，提高了测量精度。