CN105606643B - 一种热电性能测量样品台及热电性能测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种热电性能测量样品台及热电性能测量装置，该样品台包括样品座和样品杆，所述样品座包括基座、样品座连接端、绝缘垫板、样品垫块和温度梯度加热模块，所述样品座通过样品座连接端与样品杆连接，所述基座中部设有第一通孔，所述绝缘垫板上设有与所述第一通孔对应的第二通孔，所述基座下方连接有样品温度计模块，所述样品温度计模块包括热电偶和调节模块，所述调节模块与所述热电偶配合，使所述热电偶测温端穿过所述第一通孔和第二通孔直接与样品条接触。该样品台适合不同长度的块材和薄膜样品的快速安装和测量，能够大大节省制样时间，有利于热电材料的大规模筛选。

Description

一种热电性能测量样品台及热电性能测量装置

技术领域

本发明涉及热电材料测量领域，尤其涉及一种热电性能测量样品台及其热电性能测量装置。

背景技术

在新型热电材料的研发过程中，可以通过测量热电势(亦称Seebeck系数)和电阻率对大量样品进行初步筛选，为了满足快速测量上述性质(特别是热电势)的要求，测量装置最好具备以下特点：样品装载简单，适合不同尺寸样品的测量。

专利CN 202837214U公开了一种热电材料测试样品座及其热电性能测量装置，该样品座包括基座、样品条、两个第一压块和两个第二压块，基座上设有绝缘垫片，两个第一压块间隔安置在绝缘垫片上，两个第二压块分别叠压在两个第一压块上，样品条的两端分别固定在两个第一压块和两个第二压块之间。当使用该样品座测量样品的热电势的时候，用于测量样品温度和热电电压的热电偶温度计被用银胶固定在样品表面，由于银胶需要时间固化，因此制样速度相对较慢，而且第一压块间的距离不可变，这样使得样品条必须具有固定的长度，不利于大规模样品的筛选。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种热电性能测量样品台及热电性能测量装置，该样品台适合不同长度的块材和薄膜样品的快速安装和测量，大大节省制样时间，有利于热电材料的大规模筛选。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种热电性能测量样品台，包括：样品座和样品杆，所述样品座包括基座、样品座连接端、绝缘垫板、样品垫块和温度梯度加热模块，所述样品座通过样品座连接端与样品杆连接，所述绝缘垫板位于所述基座上，所述样品垫块位于所述绝缘垫板上，所述温度梯度加热模块位于所述样品垫块上，所述基座中部设有第一通孔，所述绝缘垫板上设有与所述第一通孔对应的第二通孔，所述基座下方还连接有样品温度计模块，所述样品温度计模块包括热电偶和调节模块，所述调节模块与所述热电偶配合，使所述热电偶测温端穿过所述第一通孔和第二通孔直接与样品条接触。

所述调节模块由滑动支板、固定支板、弹簧、螺栓和螺母组成；所述滑动支板两端设有第三通孔，所述固定支板的两端设有与第三通孔对应的第四通孔；所述热电偶测温端依次穿过所述第四通孔、弹簧、第三通孔、第一通孔和第二通孔与样品条接触，所述热电偶固定于所述滑动支板上；所述螺栓依次穿过所述第四通孔、螺母和第三通孔将所述样品温度计模块固定于基座上，所述螺栓与螺母相互配合将所述固定支板固定。

优选地，所述热电偶通过高温修补剂固定于所述滑动支板上。

优选地，所述样品热电偶测温端与样品条接触的部分还施加有真空导热脂。

所述热电偶测温端从所述第一通孔和第二通孔伸出绝缘垫板的长度大于所述样品垫块的高度。

所述热电偶的外部还包裹有双芯陶瓷管，所述热电偶的两臂分别穿过双芯陶瓷管的两个空芯。

所述绝缘垫板与样品垫块连接的位置设有第二长圆形通孔，所述基座设有与所述第二长圆形通孔对应的第一长圆形通孔，所述第一长圆形通孔和第二长圆形通孔的长对称轴与所述样品垫块的长边垂直。

所述样品垫块、第一通孔、第二通孔和样品温度计模块均有两个，所述第一长圆形通孔和第二长圆形通孔均有四个。

优选地，每个样品垫块下设有两个第一长圆形通孔和两个第二长圆形通孔。

所述第二通孔位于所述样品垫块之间，所述第二通孔中心的连线与所述样品垫块的长边相垂直。

另一方面，本发明提供了一种热电性能测量装置，包括真空室、测量及控制仪表系统和计算机控制与数据采集系统，所述真空室内设有如上所述的样品台，所述样品台与所述测量及控制仪表系统相连，所述测量及控制仪表系统与所述计算机控制与数据采集系统相连。

所述样品台的热电偶连接有热电偶参考端。

所述测量装置还包括真空抽取装置、惰性气体加注装置和真空测量装置，并且所述真空室上相应地设有连接所述真空抽取装置或惰性气体加注装置的接口以及连接所述真空测量装置的真空测量接口。

本发明还提供了一种如上所述测量装置测量热电材料的热电性能的方法，包括如下步骤：

1)将样品条固定于所述样品台上；

2)将所述样品台置于所述热电性能测量装置的真空室中；

3)采用准稳态模式对样品条的热电性能进行测量，记录测量数据；

4)检测结束。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明所述的样品台上固定有两个样品温度计模块，每个样品温度计模块带有一个热电偶，热电偶测温端通过弹簧机构与样品直接紧密接触，用来获取样品两端的温度和热电电压，避免了用银胶把热电偶固定在样品上以及银胶固化的过程，从而可以大大节省制样时间，适用于大量样品的初步筛选；本发明所述的样品台基座上设置的长圆形通孔，使得样品垫块之间的距离可调，因此适合不同长度样品的测量；本发明所述的样品台采用压块固定样品，因此适宜于薄膜和块材样品的测量。

附图说明

图1a是本发明样品台的上部结构示意图；

图1b是本发明样品台的下部结构示意图；

图2是将样品垫块安装到基座上的示意图；

图3a是样品温度计模块的组装示意图；

图3b是组装完成后的样品温度计模块示意图；

图4是将温度计模块安装到基座上的示意图；

图5是热电性能测量装置示意图；

图6是本发明的测量装置在测量中得到的样品条两端温度(a)、温差ΔT(b)和热电电压ΔU(c)随时间的变化图；

图7是本发明的测量装置在测量中得到的样品条两端热电电压ΔU和温差ΔT的线性关系图:(a)升温端数据；(b)降温端数据。

图8是本发明的测量装置在测量中得到的样品条热电势的测量值与热电势依据文献的计算值的比较图。

其中：1、样品座；2、样品杆；3、基座；4、样品座连接端；5、绝缘垫板；601、样品垫块；602、样品垫块；701、温差梯度加热模块；702、温差梯度加热模块；801、样品温度计模块；802、样品温度计模块；9、第一紧固件；10、温差加热器；11、温差加热器垫块；12、第二紧固件；13、样品条；1401、第一长圆形通孔；1402、第一长圆形通孔；1501、第一长圆形通孔；1502、第一长圆形通孔；1601、第一通孔；1602、第一通孔；1701、第二长圆形通孔；1702、第二长圆形通孔；1801、第二长圆形通孔；1802、第二长圆形通孔；1901、第二通孔；1902、第二通孔；20、螺钉；21、弹簧垫片；22、陶瓷绝缘垫片；23、不锈钢垫片；24、陶瓷绝缘套管；2501、热电偶；2502、热电偶；26、双芯陶瓷套管；27、滑动支板；28、固定支板；29、弹簧；30、螺栓；31、螺母；3201、第三通孔；3202、第三通孔；3301、第四通孔；3302、第四通孔；34、热电偶测温端；35、高温修补剂；36、螺孔；37、主加热器；38、样品杆热电偶；39、控温仪；40、第一电压测量表；41、第二电压测量表；42、第三电压测量表；43、热电偶参考端；4401、第一温差加热器程控电源；4402、第二温差加热器程控电源；45、计算机；46、真空室。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力、水平方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

本发明提供的一种热电性能测量样品台，包括：样品座1和样品杆2，所述样品座1包括基座3、样品座连接端4、绝缘垫板5、样品垫块601、602和温度梯度加热模块701、702，所述样品杆2上设有主加热器37和样品杆热电偶38。所述样品座1通过样品座连接端4与样品杆2连接，所述绝缘垫板5位于所述基座3上，所述样品垫块601、602位于所述绝缘垫板5上，所述温度梯度加热模块701、702位于所述样品垫块601、602上，所述基座3中部设有第一通孔1601、1602，所述绝缘垫板5上设有与所述第一通孔1601、1602对应的第二通孔1901、1902，所述基座3下方还连接有样品温度计模块801、802，所述样品温度计模块801、802包括热电偶2501、2502和调节模块，所述调节模块与所述热电偶2501、2502配合，使所述热电偶测温端34穿过所述第一通孔1601、1602和第二通孔1901、1902直接与样品条13接触。

所述绝缘垫板5和样品垫块601和602通过第一紧固件9固定于所述基座3上，所述绝缘垫板5由氮化硼等具有较高导热率的无机陶瓷材料制成；所述温度梯度加热模块701、702由温差加热器10和温差加热器垫块11组成，所述温度梯度加热模块701、702通过位于温差加热器垫块11两端的第二紧固件12与所述样品垫块601、602固定连接并固定样品条13，所述温差加热器10为直径为5mm的陶瓷加热片，所述温差加热器垫块11和样品垫块601、602由紫铜制成，以便于对样品条13进行热量传递。

所述第一紧固件9由螺钉20、弹簧垫片21、陶瓷绝缘垫片22、不锈钢垫片23以及陶瓷绝缘套管24组成，螺钉20依次穿过弹簧垫片21、陶瓷绝缘垫片22、不锈钢垫片23以及陶瓷绝缘套管24与样品垫块601、602上的对应螺孔相连。所述第二紧固件12由螺钉和弹簧垫片组成。

所述绝缘垫板5、陶瓷绝缘垫片22和陶瓷绝缘套管24用来防止样品垫块601、602以及螺钉20与基座3电气短路。

所述调节模块由滑动支板27、固定支板28、弹簧29、螺栓30和螺母31组成；所述滑动支板27两端设有第三通孔3201、3202，所述固定支板28的两端设有与第三通孔3201、3202对应的第四通孔3301、3302；所述热电偶测温端34依次穿过所述第四通孔3301、弹簧29、第三通孔3201、第一通孔1601和第二通孔1901与样品条13接触，所述热电偶2501、2502固定于所述滑动支板27上；所述螺栓30依次穿过所述第四通孔3302、螺母31和第三通孔3202将所述样品温度计模块801、802固定于基座3上，所述螺栓30与螺母31相互配合将所述固定支板28固定。

所述热电偶2501、2502通过高温修补剂35固定于所述滑动支板27上，使得热电偶2501、2502能够随着滑动支板27一起移动。

所述样品热电偶测温端34与样品条13接触的部分还施加有真空导热脂，使得热电偶2501、2502测得的数据更准确。

所述热电偶测温端34从所述第一通孔1601、1602和第二通孔1901、1902伸出绝缘垫板5的长度大于所述样品垫块601、602的高度。当样品条13固定到样品座1上时，热电偶测温端34由于受到样品条13的压力，其连接的弹簧29被压缩，随着滑动支板27向下移动，滑动支板27带动其所固定的热电偶2501、2502沿螺栓30上下移动，借助弹簧29的弹性，热电偶测温端可以和样品紧密接触。

所述热电偶2501、2502选用T型热电偶，滑动支板27和固定支板28的材质为紫铜，弹簧29的材质为不锈钢。

所述热电偶2501、2502的外部还包裹有双芯陶瓷管26，所述热电偶2501、2502的两臂分别穿过双芯陶瓷管26的两个空芯，双芯陶瓷管26的设置避免了热电偶2501、2502与基座3之间的电气短路。

本发明的样品台由于热电偶测温端34通过弹簧29与样品条13直接紧密接触来获取样品条13两端的温度和热电电压，避免了用银胶把热电偶固定在样品上以及银胶固化的过程，从而可以大大节省制样时间，适用于大量样品的初步筛选。

所述绝缘垫板5与样品垫块601、602连接的位置设有第二长圆形通孔1701、1702、1801、1802，所述基座3设有与所述第二长圆形通孔1701、1702、1801、1802对应的第一长圆形通孔1401、1402、1501、1502，所述第一长圆形通孔1401、1402、1501、1502和第二长圆形通孔1701、1702、1801、1802的长对称轴与所述样品垫块601、602的长边垂直。

本发明所述长圆形通孔为长方形的两端各偶合一个以两端边长为直径的半圆所构成的图形。所述第一紧固件9穿过基座3上第一长圆形通孔1401、1402、1501、1502和缘垫板5上第二长圆形通孔1701、1702、1801、1802将样品垫块601、602固定于所述基座3的上面。所述长圆形通孔的设计使得样品垫块601、602左右位置可调，因此适合不同长度样品的测量。

所述样品垫块601、602、第一通孔1601、1602、第二通孔1901、1902和样品温度计模块801、802均有两个，并且所述第二通孔1901、1902位于所述样品垫块601、602之间，所述第二通孔1901、1902中心的连线与所述样品垫块601、602的长边相垂直，所述第一长圆形通孔1401、1402、1501、1502和第二长圆形通孔1701、1702、1801、1802均有四个。

作为优选的技术方案，每个样品垫块601、602下设有两个第一长圆形通孔1401、1402、1501、1502和两个第二长圆形通孔1701、1702、1801、1802。每个样品垫块601、602下的长圆形通孔大小及形状都相同，并且平行间隔设置。

本发明还提供了一种热电性能测量装置，包括真空室46、测量及控制仪表系统和计算机控制与数据采集系统，所述真空室46内设有如上所述的样品台，所述样品台与所述测量及控制仪表系统相连，所述测量及控制仪表系统与所述计算机控制与数据采集系统相连。

所述样品台的热电偶2501、2502连接有热电偶参考端43。

所述测量装置还包括真空抽取装置、惰性气体加注装置和真空测量装置，并且所述真空室46上相应地设有连接所述真空抽取装置或惰性气体加注装置的接口以及连接所述真空测量装置的真空测量接口。

本发明还提供了一种如上所述测量装置测量热电材料的热电性能的方法，包括如下步骤：

1)将样品条13固定于所述样品台上；

2)将所述样品台置于所述热电性能测量装置的真空室46中；

3)采用准稳态模式对样品条13的热电性能进行测量，记录测量数据；

4)检测结束。

下面具体介绍所述样品台的组装和样品安装在所述样品台上的过程：

如图1a和图1b所示为本发明样品台的上部结构和下部结构示意图。本发明提供的一种样品台，包括样品座1、样品杆2，所述样品座1包括基座3、样品座连接端4、绝缘垫板5、两个样品垫块601、602、温度梯度加热模块701、702、样品温度计模块801、802，所述样品座1与所述样品杆2之间通过连接件连接在一起。所述样品温度计模块801、802的热电偶2501、2502从所述基座3和绝缘垫板5中部的通孔伸出，通过调节模块的配合在测量时与样品条13直接接触，测量样品13两端的温度和热电电压，所述热电偶2501、2502外部还包裹有双芯陶瓷管26。所述温度梯度加热模块701、702用于在所述样品条13的两端形成温度梯度，包括温差加热器10和温差加热器垫块11，所述温差加热器10被固定于所述温差加热器垫块11上。

样品座的组装过程：

如图2所示，为样品垫块601、602的安装过程：将样品垫块601、602和绝缘垫板5通过第一紧固件9固定于所述基座3的上面；所述绝缘垫板5位于所述样品垫块601、602与所述基座3之间。

基座3和绝缘垫板5上设有通孔：第一通孔1601、1602和第一长圆形通孔1401、1402、1501、1502，第一通孔1601、1602的形状为圆形。所述绝缘垫板5对应于所述基座3的位置上设有第二通孔1901、1902和第二长圆形通孔1701、1702、1801、1802，所述绝缘垫板5上各组通孔的形状与基座3上各组通孔的形状相同。

所述第一紧固件9由螺钉20、弹簧垫片21、陶瓷绝缘垫片22、不锈钢垫片23以及陶瓷绝缘套管24组成。所述第一紧固件9穿过基座3上第一长圆形通孔1401、1402、1501、1502和绝缘垫板5上第二长圆形通孔1701、1702、1801、1802将样品垫块601、602固定于所述基座3的上面。所述样品垫块601、602平行设置，由于第一长圆形通孔1401、1402、1501、1502和第二长圆形通孔1701、1702、1801、1802的形状为长圆形，所以样品垫块601在基座3上的位置可以在一定范围内左右调节，因此样品垫块601、602之间的距离也可以在一定范围内调节，以适应不同长度的样品。

如图3a和3b所示为一个样品温度计模块801、802的组装示意图。所述样品温度计模块801、802有两个，结构相同。样品温度计模块801、802包括热电偶2501、2502和调节模块，所述调节模块包括双芯陶瓷管26、滑动支板27、固定支板28、弹簧29、螺栓30和螺母31。所述滑动支板27和固定支板28的尺寸和形状相同，滑动支板27和固定支板28的两端分别设置有两个圆形通孔：第三通孔3201、3202和第四通孔3301、3302，其中滑动支板27上的第三通孔3201、3202和固定支板28上的第四通孔3301、3302位置相互对应。组装单个样品温度计模块801时先将热电偶2501、2502的两臂分别穿过双芯陶瓷管26的两个空芯，再将双芯陶瓷管26靠近热电偶2501、2502测温端34的一端穿过第三通孔3201后用高温修补剂35将其垂直固定在滑动支板27上；再将双芯陶瓷管26的另一端先后穿过弹簧29和第四通孔3301；将螺栓30依次穿过第四通孔3302、与螺栓配合的螺母31和第三通孔3202，从而完成温度计模块801组装。按照同样方式，完成另一温度计模块802的组装。

如图4所示为将样品温度计模块801、802安装到基座3上的示意图。将温度计模块801、802的双芯陶瓷管26靠近样品热电偶测温端的一端，从第一通孔1601、1602和第二通孔1901、1902穿过，并将螺栓30旋入基座上对应的螺丝孔36中，以把上述温度计模块801、802固定到基座3上，其中，热电偶测温端34穿出绝缘垫板5的高度大于样品垫块601、602的高度，最后，旋紧螺母31以将固定支板28固定在螺母31和螺栓30的头部之间。此时，滑动支板27可以带动其所固定的热电偶2501、2502沿螺栓30上下移动，借助弹簧29的弹性，热电偶测温端34可以和样品条13紧密接触。

最后，将样品座1与样品杆2连接在一起构成完整的样品台，如图1所示。

样品条13安装到所述样品台上的过程如下：

将样品条13的两端分别置于两个样品垫块601、602上，所述样品条13的端部应位于所述样品垫块601、602的顶面中部，使用第二紧固件12将温差加热器垫块11与所述样品垫块601、602固定连接，从而将样品条13固定。此时，热电偶测温端34从下方与样品条13弹性接触。

如图5所示为本发明提供的热电性能检测装置。所述热电性能检测装置除了放置样品台的真空室46外，还包括测量及控制仪表系统和计算机控制与数据采集系统。位于真空室中的所述样品台的热电偶2501、2502连接到位于真空室外的热电偶参考端43。测量及控制仪表系统包括第一电压测量表40、第二电压测量表41、第三电压测量表42、第一温差加热器程控电源4401和第二温差加热器程控电源4402。计算机控制与数据采集系统为与所述测量及控制仪表系统相连的计算机45。其中，所述样品台的样品杆2上带有主加热器37和样品杆热电偶38，它们与控温仪39相连，用于控制基座3的温度。所述样品台的热电偶2501、2502通过热电偶引出线及铜线与第一电压表40、第二电压表41以及第三电压表42相连。所述第一电压表40和第二电压表41分别用于读取热电偶2501和热电偶2502的测温电压信号；所述第三电压表42用于读取热电电压信号ΔU，上述热电电压信号由两组T型热电偶的铜臂端取出。

样品条13的热电势可以表达为：

S(T_ave)＝-ΔU(T₂,T₁)/ΔT+S_Cu(T_ave) (1)

其中S(T)和S_Cu(T)分别是样品条13和T型热电偶铜臂端的热电势，T₁和T₂分别是样品热电偶测量得到的样品条两端的温度，ΔT(ΔT＝T₂-T₁)为样品条13两端的温差。

实施例1

测量构成T型热电偶负极的康铜合金片(美国Omega公司制造)在310K—400K温度范围内的热电性能，康铜合金片的厚度为0.25mm：

(1)按照上述样品台的组装过程完成样品台的组装；

(2)将样品条13固定于所述样品台上：将样品条13的两端分别置于两个样品垫块601、602上，所述样品条13的端部应位于所述样品垫块601、602的顶面中部，使用第二紧固件12将温差加热器垫块11与所述样品垫块601、602固定连接，从而将样品条13固定。此时，热电偶温度计的测温端34从下方与样品条13弹性接触。在测量过程中在样品热电偶测温端34与样品条13接触的部分施加真空导热脂如Apiezon H可以改善热电偶2501、2502的测温效果。

(3)将样品台安装于真空室46内，开启真空泵，使得真空室的真空度达到1×10^-5托。

(4)采用准稳态模式对样品条13的热电性能进行测量，记录测量数据：

a开启计算机45的控制程序，确定测量起始温度点、温度间隔等参数：热电势测量采用准稳态模式进行，当程序开始运行后，利用控温仪控制样品座基座3的温度为T_SET，当样品条13的平均温度(由两个样品热电偶温度计测量到的温度平均得到)稳定后，开启温度梯度加热模块701的加热器，并连续记录样品条13两端的温度(T₁和T₂)和热电电压ΔU随时间的变化，当样品两端的温差达到设定值ΔT_S时，关闭加热器，继续记录样品两端的温度和热电电压随温度的变化。实际测量过程中样品条两端的温度、温差、热电电压随时间变化的情形如图6所示。其中，图6(a)显示的是热电偶2501、2502所测量到的样品两端的温度随时间的变化；样品两端的温差ΔT和热电电压ΔU随时间的变化分别如图6(b)和图6(c)所示，从图中可以看出，当开启加热器后，随着ΔT逐渐增加，ΔU的绝对值也相应增加；当ΔT达到设定值ΔT_S后，关闭温差加热器，ΔT逐渐减小，ΔU的绝对值也相应减小。在热电势测量过程中，可以只启动样品条一侧的加热器，也可以先后启动样品条两侧的加热器以获取数据；

b重复步骤a直至完成所有设定温度点的测量，计算机45控制程序结束；

c为了获得样品条13在温度为T_ave,S时的热电势，依据如下方法处理数据：分别将从图6中获得的升温段和降温段的ΔU对ΔT作图，各得到一条线性关系曲线，通过线性拟和，得到两个斜率(ΔU/ΔT)，如图7所示，根据公式(1)，扣除T型热电偶铜臂端的热电势贡献S_Cu后，从而得到升温段的样品条热电势和降温段的样品条热电势，最后，将升温段的热电势和降温段的热电势两者的平均值作为样品的热电势的最终测量值。如图8所示为采用本发明所述的测量装置测量得到的测量结果与文献值之间的对比关系图。在该温度段(310K-400K)，实验值与文献值的最大误差在8％左右，而用银胶将热电偶固定在样品表面时，测量误差要小于4％(参见文献A.Guan,H.Wang,H.Jin,W.Chu,Y.Guo,G.Lu,Review ofScientific Instruments 84,043903(2013))。虽然本发明的测量误差较大，但本发明的装置样品装载简单，并适合不同尺寸样品的测量，可以用来对大量样品进行初步的快速筛选。

图8中康铜热电势S_Con的文献值由公式(2-4)计算得到，上述公式引自文献A.Guan,H.Wang,H.Jin,W.Chu,Y.Guo,G.Lu,Review of Scientific Instruments 84,043903(2013)。

S_Con(T)＝S_Cu(T)-S_Cu/Con(T) (2)

70K<T<1000K (3)

S_Cu/Con(T)＝4.37184+0.1676T-1.84371×10^-4T²+1.2244×10^-7T³-4.47618×10^{- 11}T⁴

73.15K<T<673.15K (4)

(5)检测结束。

申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (9)

1.一种热电性能测量样品台，包括：样品座（1）和样品杆（2），所述样品座（1）包括基座（3）、样品座连接端（4）、绝缘垫板（5）、样品垫块（601、602）和温度梯度加热模块（701、702），所述样品座（1）通过样品座连接端（4）与样品杆（2）连接，所述绝缘垫板（5）位于所述基座（3）上，所述样品垫块（601、602）位于所述绝缘垫板（5）上，所述温度梯度加热模块（701、702）位于所述样品垫块（601、602）上，其特征在于，所述基座（3）中部设有第一通孔（1601、1602），所述绝缘垫板（5）上设有与所述第一通孔（1601、1602）对应的第二通孔（1901、1902），所述基座（3）下方还连接有样品温度计模块（801、802），所述样品温度计模块（801、802）包括热电偶（2501、2502）和调节模块，所述调节模块与所述热电偶（2501、2502）配合，使热电偶测温端（34）穿过所述第一通孔（1601、1602）和第二通孔（1901、1902）直接与样品条（13）接触；

所述调节模块由滑动支板（27）、固定支板（28）、弹簧（29）、螺栓（30）和螺母（31）组成；所述滑动支板（27）两端设有第三通孔（3201、3202），所述固定支板（28）的两端设有与第三通孔（3201、3202）对应的第四通孔（3301、3302）；所述热电偶测温端（34）依次穿过所述第四通孔（3301）、弹簧（29）、第三通孔（3201）、第一通孔（1601）和第二通孔（1901）与样品条（13）接触，所述热电偶（2501、2502）固定于所述滑动支板（27）上；所述螺栓（30）依次穿过所述第四通孔（3302）、螺母（31）和第三通孔（3202）将所述样品温度计模块（801、802）固定于基座（3）上，所述螺栓（30）与螺母（31）相互配合将所述固定支板（28）固定；

所述样品垫块（601、602）、第一通孔（1601、1602）、第二通孔（1901、1902）和样品温度计模块（801、802）均有两个；

所述热电偶测温端（34）从所述第一通孔（1601、1602）和第二通孔（1901、1902）伸出绝缘垫板（5）的长度大于所述样品垫块（601、602）的高度；

所述第二通孔（1901、1902）位于所述样品垫块（601、602）之间，所述第二通孔（1901、1902）中心的连线与所述样品垫块（601、602）的长边相垂直。

2.根据权利要求1所述的样品台，其特征在于，所述热电偶（2501、2502）通过高温修补剂（35）固定于所述滑动支板（27）上。

3.根据权利要求1所述的样品台，其特征在于，所述热电偶测温端（34）与样品条（13）接触的部分还施加有真空导热脂。

4.根据权利要求1所述的样品台，其特征在于，所述热电偶（2501、2502）的外部还包裹有双芯陶瓷管（26），所述热电偶（2501、2502）的两臂分别穿过双芯陶瓷管（26）的两个空芯。

5.根据权利要求1所述的样品台，其特征在于，所述绝缘垫板（5）与样品垫块（601、602）连接的位置设有第二长圆形通孔（1701、1702、1801、1802），所述基座（3）上设有与所述第二长圆形通孔（1701、1702、1801、1802）对应的第一长圆形通孔（1401、1402、1501、1502），所述第一长圆形通孔（1401、1402、1501、1502）和第二长圆形通孔（1701、1702、1801、1802）的长对称轴与所述样品垫块（601、602）的长边垂直。

6.根据权利要求5所述的样品台，其特征在于，所述第一长圆形通孔（1401、1402、1501、1502）和第二长圆形通孔（1701、1702、1801、1802）均有四个。

7.根据权利要求6所述的样品台，其特征在于，每个样品垫块（601、602）下设有两个第一长圆形通孔（1401、1402、1501、1502）和两个第二长圆形通孔（1701、1702、1801、1802）。

8.一种热电性能测量装置，其特征在于，包括真空室（46）、测量及控制仪表系统和计算机控制与数据采集系统，所述真空室（46）内设有权利要求1-7之一所述的样品台，所述样品台与所述测量及控制仪表系统相连，所述测量及控制仪表系统与所述计算机控制与数据采集系统相连。

9.一种利用权利要求8所述测量装置测量热电材料的热电性能的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将样品条（13）固定于所述样品台上；

2）将所述样品台置于所述热电性能测量装置的真空室（46）中；

3）采用准稳态模式对样品条（13）的热电性能进行测量，记录测量数据；

4）检测结束。