可同时测量陶瓷材料弹性模量与气密性的测量装置及方法

摘要

本发明属于陶瓷材料测量技术领域，涉及一种可同时测量陶瓷材料弹性模量与气密性的测量装置及方法。该装置包括氦气瓶、高压软管、卡具及测量电路，卡具由上卡具和下卡具组成；上卡具有两种结构形式，测量电路为惠斯通电桥电路。通过下卡具与不同上卡具的组合，使试样在氦气的压力下发生渗透或变形，从而实现对试样氦气渗透率及弹性模量的测量。该装置成本低廉，结构简单，且适用于脆性陶瓷材料（如碳化硅）的弹性模量测量。

主权项

可同时测量陶瓷材料弹性模量与气密性的测量装置，包括氦气瓶、高压软管、卡具及测量电路，其特征在于，卡具由上卡具和下卡具通过螺栓连接组成；下卡具的中心部位设置圆形通孔，其上表面设置与圆形通孔同心的圆形槽，并在圆形槽内设置与圆形通孔同心的环形槽；上卡具有两种结构形式：第一种上卡具的中心部位设置圆形通孔，其下表面设置与圆形通孔同心的圆形槽，并在圆形槽内设置与圆形通孔同心的环形槽；该圆形通孔的内径、圆形槽的内径及环形槽的内外径均分别与下卡具的圆形通孔内径、圆形槽的内径及环形槽的内外径相同；第二种上卡具的中心部位设置圆形通孔，其下表面设置与圆形通孔同心的圆形槽，并在圆形槽内设置与圆形通孔同心的环形槽；该圆形槽的内径及环形槽的内外径均分别与下卡具的圆形槽的内径及环形槽的内外径相同，该圆形通孔的内径大于下卡具圆形通孔的内径，且小于环形槽的内径；氦气瓶通过高压软管与下卡具的圆形通孔连接；上卡具和下卡具的环形槽内分别放置O型环，试样放置于上卡具和下卡具间的圆形槽内；所述测量电路为惠斯通电桥电路，与第二种上卡具配合使用，具体结构为：电阻R1、R2、R3、Rg依次连接构成电桥，R1与R2之间、R2与R3之间、R3与Rg之间、Rg与R1之间的连接点分别定义为A点、B点、C点和D点；在电桥的C点和D点间设置电压输出表Vout，电桥的A点和B点间设置电压输入表Vin，电桥的A点与电源负极连接，电桥的B点与滑动变阻器Rr连接后与电源的正极连接；Rg为电阻应变片，粘贴于试样的上表面。