综合物性测量系统
综合物性测量系统 CPMS-4
2017-04-01 15:31:12
   产品介绍

 

 

电学性能:电导率/电阻率、热电势率/塞贝克系数

热学性能:热导率、热膨胀系数、比热等

温度范围:4K-300K-269室温)

低温技术:低温制冷机作冷源,无需消耗液氮/液氦

应用领域:低温热电材料、超导材料、低温负热膨胀/零膨胀等功能材料及其它固体材料低温物性研究

 

 

概 述:


本系统采用低温制冷机作冷源,无需使用液氮/液氦,实现固体材料低温区(4K-300K; -269℃—室温)的电学性能(电导率/电阻率,热电势率/塞贝克Seebeck系数)和热学性能(热导率、热膨胀系数、比热等)测量。

系统设计思想


 在一个以单台或多台制冷机为冷源的低温平台上,集成全自动的电学和热学物性测量手段。使得整个系统的低温环境得到充分利用、极大减少了客户购买仪器的成本、避免实验的繁琐和误差。低温平台与测量平台分离设计,测试样品更换过程变得快捷、方便。

基本系统


硬件结构包括:样品架组件、插入管组件、真空绝热系统、制冷机、减震传热部件、控温部件、干式泵、氦气罐、测控仪表和数据采集处理系统等。基本系统平台提供低温环境,以及测量相关的软硬件控制中心。

样品室


样品室连接在样品架组件上,通过可拆卸方式安装不同物性测量样品台。测量时样品室处于密封的真空状态,样品冷却过程是通过减震传热部件把制冷机冷量传递给样品架组件,再通过测试平台把冷量传递给样品,使样品降温。样品测量采用样品托的方式。

温度控制


采用制冷机直接冷却样品的方式,通过减震传热部件既减少制冷机的轻微震动可能带来的影响,又保证了样品能够快速冷却。通过独特的设计能够实现连续快速精准温度控制。温控范围:4.0K-300K连续控温;温度稳定性:±0.1K(4.0-20K)/ ±0.3K(20-300K)。

 

 


   参数

 

技术参数 

 

热导率测量单元

测量范围: 0.1 W/ m·K~600 W/m·K
测量精度: 优于5%
样品尺寸: 正方体:4×4、6×6、8×8、10×10 mm×2~15mm
圆柱体:Φ4~10 mm×2~15mm

电导率 (电阻率)测量单元

测量范围: 10 μS/m~10 S/m
测量精度: 优于1%
样品尺寸: 长:4~20mm;宽:1~3mm;高:1~3mm

热电势率(Seebeck系数)测量单元

测量范围: 1μV/K~1V/K
测量精度: 优于6%
样品尺寸: 长:5~20 mm;宽:2~3 mm;高:2~3 mm

热膨胀系数测量单元

测量范围: -100~100 E-6/K
测量精度: 优于5%
样品尺寸: 长:8~15 mm;宽:5~15mm;高:1~5 mm
圆柱体:Φ8~15 mm×2~15mm

比热测量单元

测量精度: 优于5%
样品尺寸: 0.3g-10g


   应用

1 304不锈钢热导数据测量对照(美国NIST)。最大相对差值小于3 %。         

                  
                            

2304不锈钢电阻率数据测量对照。最大相对差值小于0.1%

3、热电材料塞贝克系数测定

中国科学院理化技术研究所采用此设备对高压合成法制备的Bi85Sb15低温热电材料的塞贝克系数测试结果


   附件

 

测试单元

 

(1)电阻率(电导率)测量单元

 采用标准的四引线法测量直流电阻率。
• 全自动测量电阻、伏安特性
• 能采用Van Der Pauw方法测量形状不规则但厚度均匀的样品
• 样品通过绝缘胶粘贴在样品台上,通过导电胶粘贴测量引线
Ÿ• 每次最多可以同时测量三个样品
• 样品安装过程方便、快捷、可靠

电导率台2.jpg

 

(2)热电势率(Seebeck系数)测量单元
 
采用微分法测量热电势率/塞贝克Seebeck系数。
 • 测试温度区间内无级连续控温,并进行连续测量,得到高密度的精确数据
• 全自动控温、测量
• 样品通过导热胶粘贴在样品台上,通过导电胶粘贴测量引线
• 样品尺寸灵活,适用于不同尺寸样品的测量
• 样品安装过程方便、快捷、可靠

Seebeck台.jpg

 

(3)热导率测量单元
 
采用绝热稳态轴向热流法测量热导率。

 • 样品室内部多路控温, 最大程度减少样品辐射漏热和样品热端引线漏热
• 测试温度区间内无级连续控温,并进行连续测量,得到高密度的精确数据
• 系统自适应测量过程,适合新型材料物性研究
• 样品尺寸灵活,适用于不同尺寸样品的测量
• 全自动的测量过程,操作简单
• 配备专用样品安装工具,样品安装过程方便、快捷、可靠

热导率台.jpg

 

(4)热膨胀系数测量单元

采用低温应变传感器法测量热膨胀系数。
 • 测试温度区间内无级连续控温,并进行连续测量,得到高密度的精确数据
• 全自动控温、测量
• 样品尺寸灵活,无需制作成长条状或长圆柱状样品,样品只需具备一个大于5mm×5mm的平面就可以测试(其它面可以不规则和不平整),最小样品尺寸可达5mm×5mm×0.5mm
• 应变传感器安装于样品试样上
• 每次最多可以同时测量三个样品
• 样品安装过程方便、快捷、可靠
• 可匹配应用于其他品牌综合物性测量系统

热膨胀台.jpg

 

(5)比热测量单元

 采用热弛豫方法、双τ模式比热测量技术测量比热。
 • 在测试温度区间内无级连续控温,并进行连续测量,得到高密度的精确数据
• 全自动控温、测量
• 样品安装过程方便、快捷、可靠

比热 台.jpg

 

DSC01935.jpg


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