[发明专利]基于空间热成像技术的高通量电卡测试系统

说明书

本发明实施例提出了一种基于空间热成像技术的高通量电卡测试系统，包括：用于承载高通量电卡样品的样品恒温台、温度控制器、红外热像仪、高压放大器、波形发生器；其中所述样品恒温台的表面设有导热绝缘板，所述高通量电卡样品放置在所述样品恒温台表面的导热绝缘板上；且所述样品恒温台上设有遮光暗箱，所述遮光暗箱设置于所述样品恒温台的上表面上以与所述样品恒温台的上表面形成密闭的测试空间，所述红外热像仪和所述高通量电卡样品都设置于所述测试空间内。

技术领域

本发明涉及材料测试领域，尤其是涉及一种基于空间热成像技术的高通量电卡测试系统。

背景技术

现代社会中，为了给人们提供舒适的生活条件或是为了保障各种设备的有效运行，都需要对环境温度进行精确控制，而制冷技术一直是温度控制领域极其重要的一项技术。传统制冷技术是采用压缩气体制冷，这种传统的制冷技术不仅制冷效率低，而且必须利用会产生严重环境和生态危机的氟利昂制冷剂。据统计，全世界超过20％的能源消耗来自于制冷领域，制冷技术已经成为了消耗能源的主要领域，因此迫切需要高效清洁的制冷技术。

近十年来，基于电卡效应的铁电制冷技术广受关注。其具有能量效率高、易小型化、成本低廉、环境友好、器件结构简单、操控便捷等诸多优点，被认为是一种发展前景光明的制冷技术。

电卡效应是指极性材料在外加电场的改变下产生绝热温变或等温熵变的现象；因此绝热温变值被看作是评估电卡材料性能的重要参数之一。现有的电卡绝热温变值的测试主要包括间接法和直接法两大类；其中间接法指的是通过测量材料在不同温度下的电滞回线，再经过麦克斯韦关系计算而获得。然而，间接法在计算反铁电体、弛豫铁电体、含缺陷铁电体的绝热温变时，往往与实际值存在着较大的出入。因此，实用可靠的直接电卡测量在电卡研究中显得越来越重要。

例如，中国专利文献CN106404830A公开了一种以温度传感器用于采集待测材料与测量腔室内环境换热的热量并传送至外部信号采集系统的电卡性能测试方法。中国专利文献CN106324026A和中国专利文献CN206057229U公开了一种利用热通量传感器采集电卡材料表面的热通量，进而通过温度采集显示器获取待测材料电卡性能的方法。然而，目前的直接法电卡测试一次只能测试单个样品，而且每次测试需要较长的测试周期，严重影响了电卡材料的研发效率。

发明内容

针对当前的电卡材料测试领域存在的缺陷，本发明实施例提出了一种基于空间热成像技术的高通量电卡测试系统，能更为高效地对高通量电卡样品进行测试。

为了解决上述问题，本发明实施例提出了一种基于空间热成像技术的高通量电卡测试系统，包括：用于承载高通量电卡样品的样品恒温台、温度控制器、红外热像仪、高压放大器、波形发生器；

其中所述样品恒温台的表面设有导热绝缘板，所述高通量电卡样品放置在所述样品恒温台表面的导热绝缘板上；且所述样品恒温台上设有遮光暗箱，所述遮光暗箱设置于所述样品恒温台的上表面上以与所述样品恒温台的上表面形成密闭的测试空间，所述红外热像仪和所述高通量电卡样品都设置于所述测试空间内；

所述高通量电卡样品的表面形成有导电电极，所述导电电极通过导线连接高压放大器，且高压放大器连接波形发生器，以使所述波形发生器和高压放大器将预设波形的电压传输到高通量电卡样品；其中所述波形发生器和高压放大器都连接所述主控制器；

其中所述温度控制器连接主控制器以控制所述测试空间内的温度；

其中所述高通量电卡样品具有不同组分和/或不同梯度。

其中，所述高通量电卡样品为四种不同材质制成的待测试子样品拼接而成，其中四种待测试子样品均为形状相同的方块，且所述四个方块的待测试子样品通过固相反应烧结成瓷。

其中，所述高通量电卡样品为一种材质的原料一体成型，且其一个表面形成连续过渡的斜面以形成楔形的高通量电卡样品。