[发明专利]一种深低温区可变压力和温度的接触热阻测试系统

权利要求书

1.一种深低温区可变压力和温度的接触热阻测试系统，包括测试装置(1)、压力加载装置(2)、加热测温装置(3)、制冷装置(4)；其特征在于：

所述的压力加载装置(2)、加热测温装置(3)均安装在真空腔体(1.1)内；制冷装置(4)安装在真空腔底板(1.7)上；各装置之间通过螺钉紧固连接；测试装置(1)低温冷源由制冷装置(4)提供；在实验测试过程中，各部件温度和样品加热量均通过加热测温装置(3)进行实时采集。

2.根据权利要求1所述的一种深低温区可变压力和温度的接触热阻测试系统，其特征在于：

所述的测试装置(1)包括测试装置包括真空腔体(1.1)、绝热多层材料(1.2)、防辐射冷屏(1.3)、固体绝热材料(1.4)、样品夹具(1.5)、测试平台(1.6)和真空腔底板(1.7)；样品夹具(1.5)采用高导热系数的无氧铜材料，上端面加工出直径和样品直径大小的圆柱形凹槽，切割成两半的形式并采用螺纹连接，便于测试过程中样品的安装和固定，并减少样品和夹具之间的接触热阻。为了减少样品表面对流和辐射漏热，将整个样品台放置于真空腔体(1.1)内，实验过程中进行抽真空处理，并在样品外围设置防辐射冷屏(1.3)，并在冷屏外包裹绝热多层材料(1.2)。为了使热量都经过样品接触面，在加热板(3.1)和承压波纹管(2.3)之间设置了固体绝热材料(1.4)，有效减少漏热量，提高测试结果的准确度。

3.根据权利要求1所述的一种深低温区可变压力和温度的接触热阻测试系统，其特征在于：

所述的压力加载装置(2)包括压力传感器(2.1)、进气管路(2.2)、承压波纹管(2.3)和绝热螺杆(2.4)；通过圆周均布的六根绝热螺杆(2.4)连接承压波纹管(2.3)上端面和无氧铜冷头(4.1)，将承压波纹管(2.3)固定在绝热固体材料(1.4)上的同时限制了承压波纹管(2.3)的横向位移，进气管路(2.2)通过穿板卡套实现真空腔体(1.1)内外的连接，通过进气管路(2.2)外接充气台实现对承压波纹管(2.3)充气和放气改变波纹管纵向形变量从而达到对样品接触面加载压力和卸载压力的作用，承压波纹管(2.3)内压力由压力传感器(2.1)实时监测得出，该压力加载装置(2)在不破坏真空环境的前提下实现了对样品施加压力和卸载压力且压力可调。

4.根据权利要求1所述的一种深低温区可变压力和温度的接触热阻测试系统，其特征在于：

所述的加热测温装置(3)包括加热板(3.1)、温度传感器(3.2)和加热丝(3.3)；加热板(3.1)通过螺钉连接在样品夹具(1.5)的上端，作为样品的热端，样品表面和无氧铜冷头(4.1)表面温度由温度传感器(3.2)测出，加热丝(3.3)均布在无氧铜冷头(4.1)下底面，通过改变加热量从而改变无氧铜冷头(4.1)的温度，进而使样品接触表面温度升高或减小，加热板、温度传感器和加热丝通过数据电缆和数据采集板卡与计算机连接实现加热量的控制、加热和温度数据采集和真空环境的密封。

5.根据权利要求1所述的一种深低温区可变压力和温度的接触热阻测试系统，其特征在于：

所述的制冷装置(4)包括无氧铜冷头(4.1)、制冷机(4.2)和压缩机(4.3)；制冷装置动力由压缩机(4.3)提供，在无氧铜冷头(4.1)和样品夹具(1.5)之间设置高热容低导热系数固体材料制作而成的测试平台(1.6)，以降低制冷机(4.2)导致的无氧铜冷头(4.1)的温度波动，提高接触热阻测量的准确性。