一种高压电场极化夹具的制作方法

本实用新型属于高压电场极化技术领域，更具体地，涉及一种高压电场极化夹具。

背景技术：

高压极化装置可以对铁电陶瓷样品施加高的电场强度，使材料中铁电畴转向达到极化的目的。而极化夹具具有夹持样品且导通电流的作用，所以，通常所用的夹具由底座和探针组成，底座为方形pcb板，表面覆盖铜片或铜板作为导电电极，上方的探针通过一定形式与底座固定在一起，且与底座覆铜表面接触。抬起探针可以将样品放置在底座和探针之间，施加电场进行极化。

目前的夹具由于探针与底座连接设置，探针有一定的弹性或刚性，夹持样品过程中，会对样品有一定的夹持力，当对铁电陶瓷施加电场，夹持力就会阻碍铁电陶瓷中电畴反转，尤其是大尺寸样品夹持力和电畴反转产生应力的相互作用会导致样品碎裂。因此，需要对极化夹具进行改进。

技术实现要素：

针对现有技术的缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种高压电场极化夹具，其通过对极化夹具中的探针的设置方式进行重新设计，相应提出了一种依靠探针重力作用与样品进行接触而导通电流的极化夹具，夹持力大大降低，从而解决现有技术的高压电场极化夹具夹持力太大导致样品碎裂的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种高压电场极化夹具，其包括绝缘底座和设置于所述绝缘底座上方的探针和探针支架；且所述绝缘底座上设置有铜片；其中：

所述探针支架包括支架板，所述支架板与所述绝缘底座之间还对称设置左支架和右支架；所述左支架底部和所述右支架底部均与所述绝缘底座固定连接；所述支架板上设置有通孔，所述探针穿过该通孔并在使用时与所述铜片上的待极化样品相接触。

优选地，所述通孔的孔径比所述探针的直径大1-2毫米，使得探针能够穿过该通孔自由下垂，利用重力作用与铜片表面的样品接触，而且还能够维持探针的稳定。

优选地，所述绝缘底座为pcb板(印刷电路板)。

优选地，所述左支架、右支架以及支架板均为绝缘材质。

优选地，所述支架板为pcb板。

优选地，所述探针顶端与上电极引线相连接，所述铜片与下电极引线相连接，从而为该样品提供高压电场。探针顶端直接与上电极引线相连接，探针针尖直接与设置于铜片表面的样品接触而导通电流。

优选地，所述绝缘底座上完全覆盖有所述铜片，所述左支架底部和所述右支架底部穿过所述铜片，嵌入所述绝缘底座中，与所述绝缘底座固定连接。本实用新型左支架、右支架以及支架板构成的探针支架作为一个整体结构固定设置在用作电极的铜片上，探针支架用于支撑设置探针。

优选地，所述通孔设置于所述支架板的中心位置，以确保探针穿过该通孔后，有足够的空间设置该探针针尖接触的样品。

优选地，所述样品为铁电陶瓷样品。

通过本实用新型所构思的以上技术方案，与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本实用新型提供的高压电场极化夹具，通过其探针、探针支架与底座、铜片以及样品的连接关系，尤其是探针与探针支架特定的设置方式，使得探针借助于重力作用与铜片表面的样品相接触而导通电流，实现铁电陶瓷样品在高压电场作用下充分极化的同时，相对于现有技术的探针设置，还大大减弱探针与底座之间的夹持力，避免由于探针与底座之间夹持力过大而引起的样品碎裂的问题。

(2)本实用新型提供的高压电场极化夹具，其将底座上方的探针置于探针支架的通孔中，利用探针支架上设置的通孔确保探针的自然下垂，以及与铜片表面的稳定接触；且探针横截面尺寸略小于该通孔尺寸，使得该探针在通孔内稳定下垂不晃动或倾斜，探针底部与铜片上放置的样品表面相接触但对样品表面不存在夹持力。

(3)本实用新型提供的高压电场极化夹具其探针不与底座固定连接，探针顶端直接与高压电场的上电极引线相连接，该探针穿过探针支架上设置的通孔，采用自由放置的方式，使探针底部与置于铜片表面的样品相接触，起到导通电流的作用，实现样品比如铁电陶瓷样品的高压电场极化。

附图说明

图1是现有技术的一种适用于铁电陶瓷样品的高压电场极化夹具示意图；

图2是现有技术的另一种适用于铁电陶瓷样品的高压电场极化夹具示意图；

图3是本实用新型实施例的适用于铁电陶瓷样品的高压电场极化夹具的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，为现有技术的一种适用于铁电陶瓷样品的高压电场极化夹具，其包括pcb板绝缘底座11、铜片12、探针13、探针固定端14、上电极引线15、下电极引线16以及铁电陶瓷样品17。该现有极化夹具其探针13通过设置在底座上的探针固定端14与底座固定连接，使得探针13具有一定的刚度，当抬起探针13放置样品后，该探针13会对样品向下产生机械压力，该探针13和底座对样品会产生一个较大的夹持力，样品夹持力和电畴反转产生应力的相互作用很可能会导致样品碎裂。

如图2所示，为现有技术的另一种适用于铁电陶瓷样品的高压电场极化夹具，其包括pcb绝缘底座21、铜片22、带弹簧的探针23、固定探针用支架24、上电极引线25、下电极引线26以及铁电陶瓷样品27。该现有极化夹具其探针为带有弹簧的探针，该探针的针尖随着弹簧的拉伸和压缩而实现上下伸缩，放置样品后，针尖向上缩，而对样品产生向下的机械压力，该探针和底座对样品同样会产生一个较大的夹持力，样品夹持力和电畴反转产生应力的相互作用会导致样品碎裂。

如图3所示，为本实用新型一个实施例中一种适用于铁电陶瓷样品的高压极化夹具，其包括pcb板绝缘底座31、铜片32、探针33、左支架341、右支架342、支架板343、上电极引线35、下电极引线36、铁电陶瓷样品37以及设置在支架板343上的用于供探针穿过的通孔38。

其中，铜片32覆盖于pcb板绝缘底座31上作为导电电极，探针支架由左支架341、右支架342和支架板343构成，探针支架用于支撑探针33。支架板343与绝缘底座31之间还对称设置左支架341和右支架342；左支架341底部和右支架342底部均与绝缘底座31固定连接；支架板343中心位置设置有通孔38，用于供探针33穿过，探针33自由下垂，针尖与置于铜片32表面的样品相接触，探针33顶端直接与上电极引线35相连接，而下电极引线36从铜片32引出。本实施例探针33与铜片32特定的连接方式，使得放置在铜片32表面的样品在能够导通电流而充分极化的同时，探针33与铜片32之间对样品几乎没有夹持力，样品没有因为过大的夹持力与样品电畴反转产生应力的相互作用而导致样品碎裂。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种高压电场极化夹具，其特征在于，其包括绝缘底座和设置于所述绝缘底座上方的探针和探针支架；且所述绝缘底座上设置有铜片；其中：

所述探针支架包括支架板，所述支架板与所述绝缘底座之间还对称设置左支架和右支架；所述左支架底部和所述右支架底部均与所述绝缘底座固定连接；所述支架板上设置有通孔，所述探针穿过该通孔并在使用时与所述铜片上的待极化样品相接触。

2.如权利要求1所述的极化夹具，其特征在于，所述通孔的孔径比所述探针的直径大1-2毫米。

3.如权利要求1所述的极化夹具，其特征在于，所述绝缘底座为pcb板。

4.如权利要求1所述的极化夹具，其特征在于，所述左支架、右支架以及支架板均为绝缘材质。

5.如权利要求1所述的极化夹具，其特征在于，所述支架板为pcb板。

6.如权利要求1所述的极化夹具，其特征在于，所述探针顶端与上电极引线相连接，所述铜片与下电极引线相连接。

7.如权利要求1所述的极化夹具，其特征在于，所述绝缘底座上完全覆盖有所述铜片，所述左支架底部和所述右支架底部穿过所述铜片，嵌入所述绝缘底座中，与所述绝缘底座固定连接。

8.如权利要求1所述的极化夹具，其特征在于，所述通孔设置于所述支架板的中心位置。

9.如权利要求1所述的极化夹具，其特征在于，所述样品为铁电陶瓷样品。

技术总结
本实用新型涉及高压电场极化技术领域，具体涉及一种高压电场极化夹具。该高压电场极化夹具包括绝缘底座和设置于绝缘底座上方的探针和探针支架；且绝缘底座上设置有铜片；其中：探针支架包括支架板，支架板与绝缘底座之间还对称设置左支架和右支架；左支架底部和右支架底部均与绝缘底座固定连接；支架板上设置有通孔；使用时，铜片上设置有待极化的样品，探针穿过通孔与置于铜片上的样品相接触。本实用新型探针借助于重力作用与铜片表面的样品相接触而导通电流，实现铁电陶瓷样品在高压电场作用下充分极化的同时，相对于现有技术还大大减弱探针与底座之间的夹持力，避免由于探针与底座之间夹持力过大而引起的样品碎裂的问题。

技术研发人员：周静怡;张晶晶
受保护的技术使用者：中国地质大学(武汉)
技术研发日：2020.09.11
技术公布日：2021.03.30