[发明专利]一种在高温高压下测量金属铁片电阻率的方法

权利要求书

1.一种在高温高压下测量金属铁片电阻率的方法，其特征在于，它包括：

步骤1：使用激光切割机将铁片(6)和铼片分别加工成圆形样品和长方形部件，并将该长方形部件卷成中空圆柱形状的铼管加热器(4)；

步骤2：准备好四根直径0.2mm，99.9％高纯度钨丝(5)，并将每根钨丝一头敲扁，敲扁那端用氧化铝陶瓷管(3)和铜丝线圈(10)包裹保护；

步骤3：组装高压测试组装块；

步骤4：将高压测试组装块放置在六面顶大压机内，预热后冷却至室温，再加载到指定的压力和温度范围，所述指定的压力和温度范围是，2-5GPa，25-1800℃；

步骤5：在不同的温度和压力下，对样品的电阻率采用四探针范德堡原理进行电阻率测量并记录；所述的电阻率测量的方法包括：

步骤5.1、将步骤2中的一根钨铼合金导线①和相邻的一根高纯度钨丝(5)导线②连接上一个恒定电流源装置；以导线①向铁片(6)样品中输入100-300毫安的稳定电流，导线②输出；

步骤5.2、将剩余的两根高纯度钨丝(5)导线连接到高精度万用表上，靠近导线①的标记为导线④，另一根标记为导线③，测量输入电流前后两次，得到铁片(6)样品两端的电势值差值；消除样品背景电势的影响；

步骤5.3、保持输入电流的钨铼合金导线①不变，电流输出端接上另一根相邻的高纯度钨丝(5)导线④上，然后重复步骤5.2，再次记录电流，电势数据，其中电势测量由导线②和导线③完成；

步骤6：完成数据记录后，卸载压力；

步骤7：将铁片(6)样品取出后，用环氧树脂固定，然后切割研磨抛光出铁片(6)的纵切面，测量厚度，利用范德堡测量法公式计算得到不同温度和压力条件下，金属铁片的电阻率值。

2.根据权利要求1所述的一种在高温高压下测量金属铁片电阻率的方法，其特征在于：步骤1所述圆形样品为厚度0.5mm，直径为1.6-2.4mm的99.9％高纯度铁片(6)；所述长方形部件为厚度0.2毫米，长度17mm、宽度11mm的99.9％高纯度金属铼片。

3.根据权利要求1所述的一种在高温高压下测量金属铁片电阻率的方法，其特征在于：步骤3所述组装高压测试组装块中的方法包括：

步骤3.1、选取一个含铬氧化镁八面体(1)，在八面体中心打一个圆柱形通孔；

步骤3.2、向圆柱形通孔中套入一个氧化锆圆筒(2)；

步骤3.3、在氧化锆圆筒(2)中套入铼管加热器(4)，铼管加热器(4)中间位置的四周预留4个穿孔，含铬氧化镁八面体(1)与铼管加热器(4)上4个穿孔位置对应出预留4个穿孔；

步骤3.4、在铼管加热器(4)筒内套入一个氧化镁圆筒(8)，所述氧化镁圆筒(8)与铼管加热器(4)上4个穿孔位置对应出预留4个穿孔；

步骤3.5、将圆形的铁片(6)放入氧化镁圆筒(8)中间；

步骤3.6、将步骤2中的四根高纯度钨丝(5)水平穿过高压测试组装块中的穿孔，与铁片(6)样品四个方向的截面直接接触，作为导线；

步骤3.7、在铁片(6)上下各放置1个的氧化铝陶瓷棒(7)，与铁片(6)直接接触；

步骤3.8、将一个C型钨铼热电偶插入到步骤3.7中位于上方的氧化铝陶瓷棒(7)上作为热电偶(11)；

步骤3.9、将步骤3.7中位于下方的氧化铝陶瓷棒(7)外侧用脆性氧化镁棒(9)密封；所述氧化镁圆筒(8)上端用氧化锆水泥(12)密封；

步骤3.10、将含有测试样品的八面体组装块与八个立方碳化钨块拼合好，做好各处导线的绝缘。