[实用新型]研究固体电极氧化膜对液固接触电阻影响的装置

说明书

本实用新型公开一种研究固体电极氧化膜对液固接触电阻影响的装置，装置包括真空手套箱、微欧计和电阻测量装置，所述微欧计和电阻测量装置分别设置于真空手套箱的外部和内部，所述真空手套箱的箱壁上设有手套孔，真空手套箱的侧壁的上下两端分别设有入气孔和出气孔；所述电阻测量装置包括绝缘玻璃槽，所述绝缘玻璃槽内设有液态金属导体，绝缘玻璃槽内还设有距离可变的两个相同的金属导体电极，所述金属导体电极上设有电极夹子固定处，所述微欧计通过开尔文测试夹与电极夹子固定处连接。本实用新型创造了无氧条件，减小了测量过程中液态或固态金属导体氧化产生附加氧化膜层引起的测量误差；降低了液态金属初始氧化膜和组分不均导致的测量误差。

技术领域

本实用新型涉及液态金属电接触领域，特别是涉及一种固体电极氧化膜对液固接触电阻影响的研究装置。

背景技术

液态金属开关是液态金属在惯性力或其他作用力驱使下使其与导体电极接触导通的一类开关。液态金属与导体电极之间存在接触电阻。当大电流通过此接触电阻时产生大量热量，使开关温度升高，从而继续使导通电阻变大，如此恶性循环对电路产生危害，影响开关使用寿命。控制接触电阻的大小可有效保证开关设备在额定功率下稳定运行，保证与开关设备相连其他设备的工作寿命。

接触电阻由膜层电阻和收缩电阻构成。膜层电阻是指接触表面形成的氧化物、硫化物及其他污染物杂质组成的导电性能差的膜产生的电阻；收缩电阻是指电流通过导电斑点产生收缩效应引起的金属电阻增量。液固导体接触比固固导体接触的相容性和浸润性更好，因此收缩电阻占比更小，所以减小膜层电阻是减小液固接触电阻的主要方法。

中国专利CN103163375A提出了一种固液导体接触电阻的测量方法，中国专利CN105301358A提出了一种用于真空卷绕镀膜设备上的膜层电阻在线检测装置，但均不适用于探究固体氧化膜对固液导体接触电阻的影响。

在测量固体氧化膜对液固接触电阻影响的过程中，液态金属(如镓铟锡)容易在空气环境中形成表面氧化膜，氧化前后的液态金属与同一固体电极相互接触时产生的接触电阻存在很大差异，因此为测量提供无氧环境能保证测量的准确性。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种研究固体电极氧化膜对液固接触电阻影响的装置，本实用新型装置可提供一种无氧的测量环境，克服液态金属易被氧化而影响测量的准确性。通过平均差值法计算接触电阻值。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

研究固体电极氧化膜对液固接触电阻影响的装置，包括真空手套箱、微欧计和电阻测量装置，所述微欧计和电阻测量装置分别设置于真空手套箱的外部和内部，所述真空手套箱的箱壁上设有手套孔，真空手套箱的侧壁的上下两端分别设有入气孔和出气孔；所述电阻测量装置包括绝缘玻璃槽，所述绝缘玻璃槽内设有液态金属导体，绝缘玻璃槽内还设有距离可变的两个相同的金属导体电极，所述金属导体电极上设有电极夹子固定处，所述微欧计通过开尔文测试夹与电极夹子固定处连接，两个金属导体电极之间的液态金属导体构成为液态金属柱。

进一步的，所述真空手套箱内还设有氧气检测仪。

进一步的，所述入气孔连接氮气瓶。

进一步的，在电极夹子固定处与液面所处位置分别做有标记，通过标尺测量电极夹子固定处到液面的距离及两金属导体电极之间距离。与现有技术相比，本实用新型的技术方案所带来的有益效果是：

1.通过氮气瓶与真空手套箱的连接，为真空手套箱内创造了无氧条件，并通过氧气检测仪精确测量氧气存在与否，减小了测量过程中液态或固态金属导体氧化产生附加氧化膜层引起的测量误差。

2.采用了平均差值法计算接触电阻值，降低了液态金属初始氧化膜和组分不均导致的测量误差，且有效降低偶然误差，提高测量的准确性。