M3砝码级界面绝缘导热材料压缩试验仪及其试验方法与流程

技术特征：
1.m3砝码级界面绝缘导热材料压缩试验仪，其特征在于包括：水平地脚、悬空地脚、定位基板、试样定位套、退样活塞、碟形砝码、水平泡、划线器(或百分表)、高度规；所述水平地脚、悬空地脚与定位基板的底面连结；所述定位基板的顶面至少有三个支承被测试样和碟形砝码的岛形平台，在忽略加工精度误差时岛形平台的顶面位于同一个几何平面内；所述试样定位套的内径(或内边长)等于或大于岛形平台的直径(或边长)，既可以将岛形平台套住也可以与岛形平台分离，试样定位套可以缺省；所述退样活塞的直径(或边长)等于或小于试样定位套的内径(或内边长)，且退样活塞插入试样定位套内可以与试样定位套相对滑动，退样活塞可以缺省；所述碟形砝码的直径(或边长)足以将全部岛形平台的边沿轮廓线遮盖，以确保压强的准确度；所述水平泡置于定位基板的顶面，且位于岛形平台公转轨道内侧；使用时，划线器(或百分表)的探针与顶层碟形砝码的顶面接触。2.根据权利要求1所述的压缩试验仪，其特征在于所述水平地脚包括：螺杆、螺帽、球头和地脚；所述螺杆和球头连接一体化且螺杆可以绕地脚轴线至少5度角旋转；所述螺帽与螺杆螺纹连接，用于调节定位基板的水平度和锁定标高；所述水平地脚的数量为三根，呈等边三角形或等腰三角形分布在定位基板的底面上，与定位基板采用通孔或盲孔连接。3.一根据权利要求1所述的压缩试验仪，其特征在于：所述悬空地脚采用与水平地脚相同或相似的结构，悬空地脚的数量为零或两根。4.根据权利要求1所述的压缩试验仪，其特征在于所述定位基板包括：由单层金属平板或一层金属平板和一层含石质的平板复合成；所述平板的边缘轮廓线由直线、弧线的任意一种或其组合体的首尾连接围合而成，在平板的顶面上设置至少三个岛形平台，且岛形平台顶面的标高在忽略加工精度误差时设置在同一几何平面内；所述每个岛形平台顶面的单个面积采用相同或不相同的布置，且岛形平台顶面的边缘轮廓线为圆形或由直线、弧线的任意一种或其组合体的首尾连接围合而成。5.根据权利要求1所述的压缩试验仪，其特征在于：所述试样定位套是一个内腔为柱体通孔的套筒，套筒的内径(或内边长)等于或大于对应岛形平台的直径(或边长)，使用时先将被测试样和退样活塞置于套筒内，然后将套筒连同被测试样和退样活塞一起将岛形平台套住，再将套筒和退样活塞抽走，被测试样则被精确定位而置于岛形平台上，试样定位套可以缺省而将被测试样直接置于岛形平台上。6.根据权利要求1所述的压缩试验仪，其特征在于：所述退样活塞是一个带柱体的棒体，该退样活塞的外径(或边长)等于或小于对应试样定位套的内径(或内边长)且与试样定位套配合使用，退样活塞可以缺省。7.根据权利要求1所述的压缩试验仪，其特征在于：所述碟形砝码的边缘轮廓线由直线、弧线的任意一种或其组合体的首尾连接围合而成，在碟形砝码的中央具有一个定心通孔或一个共轭凸顶(俗称斗笠顶)；所述共轭凸顶具有一个凸顶和一个凹坑，该凸顶具有1度至45度的锥度，在忽略加工精度误差时至少有两片碟形砝码凸顶的锥度与凹坑的锥度一致、凸顶的高度与凹坑的深度一致、凸顶的轴心线与凹坑的轴心线重合。8.根据权利要求1所述的压缩试验仪，其特征在于所述水平泡包括：座台、安装孔、玻璃面盖，且座台、安装孔、玻璃面盖连接成一个旋转整体件。9.根据权利要求1所述的压缩试验仪，其特征在于所述划线器(或百分表)包括：数显式或机械式的任意一种，基于准确度考虑而优先采用机械式划线器(或指针式百分表)。
10.根据权利要求1所述的压缩试验仪，其特征在于所述高度规包括：数显式或机械式的任意一种，基于准确度考虑而优先采用机械游标式高度规。11.m3砝码级界面绝缘导热材料压缩试验仪的试验方法，包括：压强量程分档、试验步骤和数据处理方法；所述压强量程分档是按照试验步骤，将定位基板上的岛形平台按照不同面积和不同数量进行排列组合，至少构成两组大小不同的面积总和，使用时在既定最大数量的相同砝码重力作用下获得至少两个压强量程档位；所述数据处理方法是采用本发明优化的方式程式(a)至方程式(c)，将实测数据进行统计回归分析，得出测试误差最小的压缩应力-应变曲线的方程式(c)。12.根据权利要求11所述的压缩试验仪，其特征在于所述压强量程分档，包括：仅将被测试样置于较小直径(或边长)的岛形平台上构成第i档压强量程、仅将被测试样置于较大直径(或边长)的岛形平台上构成第ii档压强量程、或将被测试样同时置于较小直径和较大直径(或边长)的全部岛形平台上构成第iii档压强量程。13.根据权利要求11所述的压缩试验仪，其特征在于：所述试验步骤，包括调整压缩试验仪、砝码加载程序和测试标高动作，且砝码加载程序和测试标高动作交替进行：1)所述调整压缩试验仪包括：藉用水平地脚调节定位基板的水平度并锁定标高；藉用悬空地脚与工作台面或地板悬空至少一张a4纸厚度的高度、锁定标高后防止仪器倾倒发生意外；藉用试样定位套和退样活塞将被测试样一一对应定位置于定位基板的岛形平台上；2)所述砝码加载程序还包括：按照具体产品指定的压强上限选择压强量程，选取第i档压强量程、第ii档压强量程或第iii档压强量程三档量程之一，将碟形砝码按照编号的先后顺序，分成至少五组，每组至少三片砝码，一层一层地将碟形砝码垂直叠压在被测试样的上面，每施加一片砝码则持续静置(30～60)s的时间，以便测定被测试样的标高，然后当施加每组的最后一片碟形砝码维持3s结束时，快速读取刻度上的标高数据；3)所述测试标高动作还包括：所述被测试样的单层或多层叠加后的初始总厚度为(0.3～12.5)mm、动作a、动作b和动作c；所述动作a是将高程限位器抬升到刻度尺的最大标高位置并锁定、将划线器(或百分表)与连接口连接固定、抬升游标带动划线器(或百分表)的触针高于被测试样和碟形砝码的累计标高至便于施加砝码的高度、施加每一片砝码后推动游标带动划线器(或百分表)的触针下移使划线器(或百分表)的触针与碟形砝码的凸顶接触、读取高度规上刻度尺和游标(或百分表)的标高数据；所述动作b是然后再抬升游标带动划线器(或百分表)的触针高于被测试样和碟形砝码的累计标高(0.5～15)mm、推动游标带动划线器(或百分表)的触针下移使划线器(或百分表)的触针与顶层碟形砝码的凸顶接触、读取高度规上刻度尺和游标(或百分表)的标高数据；所述动作c是每施加一片碟形砝码则重复动作a至少一次和重复动作b至少一次、记录每次的刻度尺和游标(或百分表)的标高数据、按照被测试样的单层或多层叠加后的初始总厚度通过计算程序换算出压缩率和压强的一一对应关系，为数据处理提供实测数据输入。14.根据权利要求11所述的压缩试验仪，其特征在于所述数据处理方法还包括：将试验步骤所得到的实测数据，依照方程式(a)至方程式(c)，采用最小二乘法统计回归分析得出经验常数k和
∝
，并通过方程式(a)进一步计算任意指定压强下的压缩率或任意指定压缩率下的压强，
或令令则式(a)和式(b)变形为线性方程式(c)：y＝ln k
‑∝
x
…………………………………………………………………………
(c)在上述方程式(a)至方程式(c)中，∈——压缩率，％；∈b——虚拟极限压缩率，％；k——回归经验常数，与被测试样的压缩模量有关，无量纲；——压强，mpa；
∝
——回归经验常数，与被测试样的整割模量有关，无量纲；用最小二乘法统计回归得到经验常数∈b、k和
∝
后再代回方程式(a)，用于确定任意指定压缩率(∈)时所对应的压强反之，也用于确定任意指定压强时所对应的压缩率(∈)。

技术总结
本发明公开了一种M3砝码级界面绝缘导热材料压缩试验仪包括：水平地脚、悬空地脚、定位基板、试样定位套、退样活塞、碟形砝码、水平泡、百分表、高度规；水平地脚、悬空地脚与定位基板底面连结，用于支撑仪器总重、调节水平、锁定标高；定位基板顶面至少有三个岛形平台，岛形平台的顶面位于同一个几何平面内；试样定位套内径大于岛形平台直径，既可以将岛形平台套住也可以分离；退样活塞直径小于试样定位套内径，与试样定位套可以相对滑动；碟形砝码直径足以将全部岛形平台边沿遮盖；水平泡置于定位基板顶面；百分表与高度规的游标紧固连结，百分表的探针与顶层碟形砝码的顶面接触。结构简单、操作简易、成本低，重复性偏差小于4.7％。重复性偏差小于4.7％。重复性偏差小于4.7％。


技术研发人员：肖扬华 胡黎明 陈武洲 缪宗倍
受保护的技术使用者：东莞金菱通达导热材料有限公司
技术研发日：2020.12.31
技术公布日：2022/8/1