專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻測(cè)試的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于金屬材料化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻測(cè)試領(lǐng)域，特別涉及一種用于化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻測(cè)試的設(shè)備。
背景技術(shù)：
化學(xué)轉(zhuǎn)化膜又稱(chēng)金屬轉(zhuǎn)化膜，它是金屬表層原子與介質(zhì)中的陰離子相互反應(yīng)，在金屬表面生成的附著力良好的隔離層。按基體材料分類(lèi)，可分為鋁材轉(zhuǎn)化膜、鋅材轉(zhuǎn)化膜、 鋼材轉(zhuǎn)化膜、銅材轉(zhuǎn)化膜、鎂材轉(zhuǎn)化膜等。關(guān)于化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻的測(cè)試，目前是按照美國(guó)“MIL-DTL-81706B”中的設(shè)備和方法進(jìn)行測(cè)試，存在以下不足1、由于測(cè)試設(shè)備使用千斤頂提升下電極使位于下電極上的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜試片與上電極接觸并施壓，在化學(xué)轉(zhuǎn)化膜試片與上電極接觸與施壓過(guò)程中，試片與上電極之間會(huì)產(chǎn)生微小位移，致使化學(xué)轉(zhuǎn)化膜試片的測(cè)量面受到摩擦力而破壞了原始狀態(tài)，而化學(xué)轉(zhuǎn)化膜是否完好直接影響測(cè)試電阻值的可靠性；2、上電極的安裝與定位方式嚴(yán)重影響化學(xué)轉(zhuǎn)化膜試片接觸電阻測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。3、測(cè)試設(shè)備的壓力傳輸系統(tǒng)精度不易控制，造成所施加壓力的不確定性。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻測(cè)試的設(shè)備，以提高化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻測(cè)試的準(zhǔn)確性和簡(jiǎn)化設(shè)備的加工制作。本實(shí)用新型的技術(shù)方案使用現(xiàn)有電子拉力機(jī)，自行設(shè)計(jì)上電極、下電極及用于安裝上電極的上夾具和用于安裝下電極的下夾具，并配置數(shù)字微歐計(jì)顯示測(cè)量值。本實(shí)用新型所述用于化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻測(cè)試的設(shè)備，包括電子拉力機(jī)、上測(cè)頭和下測(cè)頭；上測(cè)頭由上電極和導(dǎo)電材料制作的上夾具組成，所述上電極為柱狀體，其上端面為球面，其下端面為平面，所述上夾具由與電子拉力機(jī)主機(jī)的移動(dòng)頭連接的連接段和上電極安裝段組成，其上電極安裝段端面中心部位設(shè)置有用于插裝上電極的凹槽，該凹槽的槽底為平面，內(nèi)腔形狀與上電極相同，內(nèi)腔尺寸與上電極為動(dòng)配合，上電極插裝在上夾具的凹槽內(nèi)并與上夾具鉸連，其球面狀上端面與所述凹槽的底面接觸；下測(cè)頭由下電極和絕緣材料制作的下夾具組成，所述下電極為柱狀體，其上端面和下端面均為平面且面積大于上電極下端面的面積，所述下夾具由與電子拉力機(jī)主機(jī)的底座組合的連接段和下電極安裝段組成，下電極固定在下夾具的下電極安裝段端面中心部位；在化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻測(cè)試時(shí)，上測(cè)頭通過(guò)其上夾具的連接段安裝在電子拉力機(jī)主機(jī)的移動(dòng)頭上，下測(cè)頭通過(guò)其下夾具的連接段安裝在電子拉力機(jī)主機(jī)的底座上。本實(shí)用新型所述用于化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻測(cè)試的設(shè)備，其上電極和下電極形狀相同，均為圓柱體或三棱柱體或四棱柱體，優(yōu)選銅或鍍銀銅制作；其上夾具優(yōu)選高炭鋼或合金鋼制作，其下夾具優(yōu)選電工膠木或工程塑料制作。本實(shí)用新型所述用于化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻測(cè)試的設(shè)備，還配置有數(shù)字微歐計(jì)，在化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻測(cè)試時(shí)，數(shù)字微歐計(jì)電壓輸入端的正極通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與上電極連接，數(shù)字微歐計(jì)電壓輸入端的負(fù)極通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與下電極連接，數(shù)字微歐計(jì)電流輸入端的正極通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與上夾具連接，數(shù)字微歐計(jì)電流輸入端的負(fù)極與下電極連接。本實(shí)用新型所述化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻測(cè)試的設(shè)備按以下步驟操作(1)預(yù)熱數(shù)字微歐計(jì)，啟動(dòng)電子拉力機(jī)，設(shè)定電子拉力機(jī)的工作模式和控制參數(shù)， 安裝上測(cè)頭和下測(cè)頭；(2)在化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻試片上設(shè)置至少三個(gè)測(cè)試點(diǎn)，將化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻試片放置在下電極的上端面并使第一個(gè)測(cè)試點(diǎn)位于測(cè)試位置，操作電子拉力機(jī)使其移動(dòng)頭帶著上測(cè)頭向下運(yùn)動(dòng)至上測(cè)頭中的上電極下端面與化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻試片接觸；(3)將數(shù)字微歐計(jì)電壓輸入端的正極通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與上電極連接，將數(shù)字微歐計(jì)電壓輸入端的負(fù)極通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與下電極連接，將數(shù)字微歐計(jì)電流輸入端的正極通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與上夾具連接，將數(shù)字微歐計(jì)電流輸入端的負(fù)極通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與下電極連接；(4)操作電子拉力機(jī)對(duì)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻試片的第一個(gè)測(cè)試點(diǎn)加載施壓，當(dāng)所施加的壓力穩(wěn)定在測(cè)試所要求的壓力時(shí)，讀取數(shù)字微歐計(jì)上的電阻顯示值并予以記錄，記錄完畢使電子拉力機(jī)卸載，即完成第一個(gè)測(cè)試點(diǎn)接觸電阻的測(cè)試；(5)電子拉力機(jī)卸載后，移動(dòng)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻試片使第二個(gè)測(cè)試點(diǎn)至測(cè)試位置并按照步驟(4)進(jìn)行操作，即完成第二個(gè)測(cè)試點(diǎn)接觸電阻的測(cè)試；(6)按照步驟(5)對(duì)其余的各測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，當(dāng)所有測(cè)試點(diǎn)完成測(cè)試后，斷開(kāi)數(shù)字微歐計(jì)與上電極、下電極和上夾具的連接，關(guān)閉數(shù)字微歐計(jì)電源，升起電子拉力機(jī)移動(dòng)頭，取下上測(cè)頭和下測(cè)頭，關(guān)閉電子拉力機(jī)電源；(7)將所測(cè)試的各測(cè)試點(diǎn)的接觸電阻值相加并除以測(cè)試點(diǎn)的數(shù)量，所得接觸電阻的平均值即為被測(cè)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的接觸電阻。本實(shí)用新型具有以下有益效果1、試驗(yàn)表明，使用本實(shí)用新型所述測(cè)試設(shè)備，能很好地避免被測(cè)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的損壞，提高接觸電阻測(cè)試值的準(zhǔn)確性，其原因在于整個(gè)測(cè)試過(guò)程中，被測(cè)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻試片始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，不會(huì)受到摩擦力的作用。2、使用本實(shí)用新型所述測(cè)試設(shè)備，可根據(jù)設(shè)定的壓力值閉環(huán)式全自動(dòng)施加壓力， 因而測(cè)量電極(上電極和下電極)與被測(cè)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻試片的接觸壓力不受傳輸過(guò)程的影響，有利于提高測(cè)試的準(zhǔn)確性和精度。3、本實(shí)用新型所述測(cè)試設(shè)備在電極、夾具的設(shè)計(jì)方面充分考慮了被測(cè)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜測(cè)量面的受力均勻性，使標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量面積更加真實(shí)，所測(cè)試的數(shù)據(jù)精確可靠。4、本實(shí)用新型所述設(shè)備的主機(jī)采用現(xiàn)有拉力試驗(yàn)機(jī)，只需對(duì)上電極、下電極、上夾具和下夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)和加工制作，因而簡(jiǎn)化了設(shè)備的加工制作。5、本實(shí)用新型所述測(cè)試設(shè)備可對(duì)各種金屬材料化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的接觸電阻進(jìn)行測(cè)試。
圖1是本實(shí)用新型所述用于化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻測(cè)試的設(shè)備的示意圖，該圖描述了設(shè)備在測(cè)試狀態(tài)時(shí)，被測(cè)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻試片的放置及數(shù)字微歐計(jì)與上電極、下電極和上夾具的連接關(guān)系；
4[0024]圖2是上夾具的一種示意圖；圖3是圖2的俯視圖；圖4是上電極的一種示意圖；圖5是圖4的俯視圖；圖6是下電極、下夾具的一種組合示意圖，該圖同時(shí)描述了下電極、下夾具的結(jié)構(gòu)；圖7是圖6的俯視圖；圖8是一種化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻試片的示意圖。圖中，1-電子拉力機(jī)，2-上夾具(2-1 連接段、2-2 上電極安裝段、2_3 凹槽)， 3-上電極，4-下電極，5-下夾具(5-1 連接段、5-2 下電極安裝段)，6-數(shù)字微歐計(jì)，7-化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻試片。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型所述用于化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻測(cè)試的設(shè)備及其使用方法作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1本實(shí)施例中，用于化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻測(cè)試的設(shè)備如圖1所示，由電子拉力機(jī)1、 上測(cè)頭、下測(cè)頭和數(shù)字微歐計(jì)6組成。電子拉力機(jī)1為微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)(型號(hào) WDW-100,上海龍華公司生產(chǎn))，上測(cè)頭由上電極3和上夾具2組成，下測(cè)頭由下電極4和下夾具5組成。上電極3的形狀如圖4、圖5所示，為圓柱體，其上端面為球面，其下端面為平面，邊緣做倒角處理，尺寸為Φ30毫米X30毫米，由黃銅棒加工制成。上夾具2如圖2、圖3所示，由連接段2-1和上電極安裝段2-2組成，其制作材料為高炭鋼，所述連接段2-1為圓柱形，尺寸與電子拉力機(jī)主機(jī)的移動(dòng)頭上的安裝孔相匹配，所述上電極安裝段端面中心部位設(shè)置有用于插裝上電極的凹槽2-3，該凹槽的為圓形槽，槽徑與上電極的直徑相同且為動(dòng)配合，槽底為平面，上電極3插裝在上夾具2的凹槽內(nèi)并與上夾具鉸連，其球面狀上端面與凹槽的底面接觸。下電極4如圖6、圖7所示，為圓柱體，其上端面和下端面均為平面，尺寸為Φ 50毫米X 30毫米，由黃銅棒加工制成，其上端面(電極測(cè)量面)的邊緣做倒角處理。下夾具5 如圖6、圖7所示，由連接段5-1和下電極安裝段5-2組成，制作材料為電工膠木，所述電極安裝段5-2的端面中心部位設(shè)置有下電極安裝槽，下電極4固定在該安裝槽中，與下夾具組合成一體。當(dāng)用于化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻測(cè)試的設(shè)備處于測(cè)試狀態(tài)時(shí)，上測(cè)頭通過(guò)其上夾具的連接段2-1安裝在電子拉力機(jī)主機(jī)的移動(dòng)頭上，下測(cè)頭通過(guò)其下夾具的連接段5-1安裝在電子拉力機(jī)主機(jī)的底座上，如圖1所示。數(shù)字微歐計(jì)的型號(hào)為PC9A，由上海福祿克公司生產(chǎn)，當(dāng)用于化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻測(cè)試的設(shè)備處于測(cè)試狀態(tài)時(shí)，數(shù)字微歐計(jì)6電壓輸入端的正極通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與上電極3連接，數(shù)字微歐計(jì)6電壓輸入端的負(fù)極通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與下電極4連接，數(shù)字微歐計(jì)6電流輸入端的正極通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與上夾具2連接，數(shù)字微歐計(jì)6電流輸入端的負(fù)極與下電極4連接，如圖1所示。[0039]實(shí)施例2本實(shí)施例使用實(shí)施例1所述的設(shè)備，測(cè)量鋁材轉(zhuǎn)化膜的接觸電阻，鋁材轉(zhuǎn)化膜接觸電阻試片的形狀如圖8所示，設(shè)置了十個(gè)測(cè)試點(diǎn)。操作步驟如下(1)將數(shù)字微歐計(jì)6預(yù)熱五分鐘，啟動(dòng)電子拉力機(jī)1，設(shè)定電子拉力機(jī)的工作模式為壓縮，設(shè)定測(cè)試所要求的壓力為200psi，上測(cè)頭的運(yùn)動(dòng)速率為0. 5mm/分鐘，然后安裝上測(cè)頭和下測(cè)頭；(2)將化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻試片7放置在下電極4的上端面并使第一個(gè)測(cè)試點(diǎn)位于測(cè)試位置，操作電子拉力機(jī)使其移動(dòng)頭帶著上測(cè)頭向下運(yùn)動(dòng)至上測(cè)頭中的上電極3下端面與化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻試片接觸；(3)將數(shù)字微歐計(jì)6電壓輸入端的正極通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與上電極3連接，將數(shù)字微歐計(jì)6 電壓輸入端的負(fù)極通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與下電極4連接，將數(shù)字微歐計(jì)6電流輸入端的正極通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與上夾具2連接，將數(shù)字微歐計(jì)6電流輸入端的負(fù)極與下電極4連接；(4)操作電子拉力機(jī)對(duì)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻試片的第一個(gè)測(cè)試點(diǎn)加載施壓，當(dāng)所施加的壓力穩(wěn)定在200psi時(shí)，讀取數(shù)字微歐計(jì)上的電阻顯示值并予以記錄，記錄完畢使電子拉力機(jī)卸載，即完成第一個(gè)測(cè)試點(diǎn)接觸電阻的測(cè)試；(5)電子拉力機(jī)卸載后，移動(dòng)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻試片使第二個(gè)測(cè)試點(diǎn)至測(cè)試位置并按照步驟(4)進(jìn)行操作，即完成第二個(gè)測(cè)試點(diǎn)接觸電阻的測(cè)試；(6)按照步驟(5)對(duì)其余的各測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，當(dāng)十個(gè)測(cè)試點(diǎn)均完成測(cè)試后，斷開(kāi)數(shù)字微歐計(jì)與上電極、下電極和上夾具的連接，關(guān)閉數(shù)字微歐計(jì)電源，升起電子拉力機(jī)移動(dòng)頭，取下上測(cè)頭和下測(cè)頭，關(guān)閉電子拉力機(jī)電源；(7)將所測(cè)試的十個(gè)測(cè)試點(diǎn)的接觸電阻值相加并除以十(測(cè)試點(diǎn)的數(shù)量)，所得接觸電阻的平均值即為被測(cè)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的接觸電阻。
權(quán)利要求1.一種用于化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻測(cè)試的設(shè)備，其特征在于包括電子拉力機(jī)(1)、上測(cè)頭和下測(cè)頭；上測(cè)頭由上電極(3)和導(dǎo)電材料制作的上夾具(2)組成，所述上電極(3)為柱狀體，其上端面為球面，其下端面為平面，所述上夾具(2)由與電子拉力機(jī)主機(jī)的移動(dòng)頭連接的連接段(2-1)和上電極安裝段(2-2)組成，其上電極安裝段端面中心部位設(shè)置有用于插裝上電極的凹槽(2-3)，該凹槽的槽底為平面，內(nèi)腔形狀與上電極相同，內(nèi)腔尺寸與上電極為動(dòng)配合，上電極(3)插裝在上夾具(2)的凹槽內(nèi)并與上夾具鉸連，其球面狀上端面與所述凹槽的底面接觸；下測(cè)頭由下電極(4)和絕緣材料制作的下夾具(5)組成，所述下電極(4)為柱狀體，其上端面和下端面均為平面且面積大于上電極(3)下端面的面積，所述下夾具(5)由與電子拉力機(jī)主機(jī)的底座組合的連接段(5-1)和下電極安裝段(5-2)組成，下電極⑷固定在下夾具的下電極安裝段(5-2)端面中心部位；在化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻測(cè)試時(shí)，上測(cè)頭通過(guò)其上夾具的連接段(2-1)安裝在電子拉力機(jī)主機(jī)的移動(dòng)頭上，下測(cè)頭通過(guò)其下夾具的連接段(5-1)安裝在電子拉力機(jī)主機(jī)的底座上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻測(cè)試的設(shè)備，其特征在于上電極 (3)和下電極⑷的形狀相同，均為圓柱體或三棱柱體或四棱柱體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻測(cè)試的設(shè)備，其特征在于還包括數(shù)字微歐計(jì)(6)，在化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻測(cè)試時(shí)，數(shù)字微歐計(jì)(6)電壓輸入端的正極通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與上電極(3)連接，數(shù)字微歐計(jì)(6)電壓輸入端的負(fù)極通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與下電極(4)連接，數(shù)字微歐計(jì)(6)電流輸入端的正極通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與上夾具(2)連接，數(shù)字微歐計(jì)(6)電流輸入端的負(fù)極與下電極(4)連接。
專(zhuān)利摘要一種用于化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻測(cè)試的設(shè)備，包括電子拉力機(jī)、上測(cè)頭和下測(cè)頭；上測(cè)頭由上電極和上夾具組成，上電極為柱狀體，其上端面為球面，其下端面為平面，上夾具由連接段和上電極安裝段組成，其上電極安裝段端面中心部位設(shè)置有凹槽，上電極插裝在上夾具的凹槽內(nèi)并與上夾具鉸連；下測(cè)頭由下電極和下夾具組成，下電極為柱狀體，其上端面和下端面均為平面且面積大于上電極下端面的面積，下夾具由連接段和下電極安裝段組成，下電極固定在下夾具的下電極安裝段端面中心部位；在化學(xué)轉(zhuǎn)化膜接觸電阻測(cè)試時(shí)，上測(cè)頭通過(guò)其上夾具的連接段安裝在電子拉力機(jī)主機(jī)的移動(dòng)頭上，下測(cè)頭通過(guò)其下夾具的連接段安裝在電子拉力機(jī)主機(jī)的底座上。
文檔編號(hào)G01R27/02GK202256498SQ20112031490
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月24日
發(fā)明者何恒, 劉建, 劉曉燕, 遲玉成 申請(qǐng)人:四川成發(fā)航空科技股份有限公司