用于 TSDC 热刺激去极化电流多通道同步测试十通道油浴高压极化装置
用于 TSDC 热刺激去极化电流多通道同步测试十通道油浴高压极化装置
热刺激去极化电流(TSDC)是解析绝缘介质、铁电材料内部电荷陷阱能级、空间电荷演化的表征手段,试验流程分为高温高压极化、匀速线性降温、线性升温采集释放电流三步。传统单通道设备仅能单次测试一组样品,多配方、多工艺对照试验周期长,且高压源纹波大、温控波动会直接扭曲 TSDC 峰值位置与电流幅值,无法准确区分浅陷阱、深陷阱电荷分布。Huace HV-10 十通道油浴高压极化装置兼具批量极化与 TSDC 同步测试能力,低纹波高压搭配 PID 准确油浴温控,十通道样品同步完成极化与热刺激测试,大幅提升介质陷阱特性高通量筛选效率。
一、传统单通道 TSDC 测试痛点
1. 单试样单次试验,高通量材料筛选周期漫长 研发需对比不同填料、不同退火工艺的绝缘 / 铁电材料,单通道设备只能逐组完成极化 - 降温 - 升温全流程,一组正交试验需数天,材料迭代速度严重受限。
2. 高压纹波大,极化注入电荷量不一致 普通高压电源纹波高,每次极化注入的空间电荷总量存在偏差,同材质平行样品 TSDC 曲线峰值偏移,无法客观对比陷阱密度差异。
3. 普通加热温差大,TSDC 特征峰失真 无油浴均温结构,样品上下表面温差明显,升温速率不均匀,热刺激电流峰宽化、峰值温度偏移,陷阱能级计算出现较大误差。
4. 仅恒压单一极化模式,无法模拟梯度电场极化 部分材料需阶梯升压分步注入电荷,研究不同电场下电荷俘获规律,老式设备无阶梯极化功能,试验维度受限。
5. 高温高压联动工况防护缺失,试验存在稳定隐患 TSDC 全程高温叠加高压极化,样品击穿、油浴拉弧时设备无法快速断电,易造成仪器损坏、介质燃烧风险。
二、十通道并行架构,同步完成多试样 TSDC 前置极化
设备标配 10 路单独通道,可一次性放置 10 块尺寸 10~70mm 介质试样,全部样品置于同一硅油恒温油浴内,升温、加压、保温时序完全统一,保证各组样品极化电荷基准一致。搭配定制平面电极,接触稳定,适配块体陶瓷、高分子绝缘片、复合介质等多种试样;升温速率 1~10℃/min 连续可调,可准确匹配 TSDC 标准线性升降温试验规范。油浴介质隔绝空气,避免高温样品氧化改变内部陷阱结构,还原材料真实空间电荷行为。
三、低纹波稳定高压,准确可控注入空间电荷
采用 IGBT 中频 PWM 倍压整流高压方案,可选 20/30/50kV 输出档位,纹波系数仅 0.02%+1Vp-p,电压长期稳定度 0.016%。低纹波高压可均匀向介质内部注入定量空间电荷,平行样品 TSDC 曲线重复性大幅提升。支持常温、恒压、阶梯升压三种极化模式,科研人员可设置多段梯度电场,分步研究不同电压下浅 / 深陷阱电荷俘获特征,拓展 TSDC 试验研究维度。
四、PID 闭环油浴温控,减少温差带来的 TSDC 数据畸变
搭载 PT100 热电偶 PID 闭环温控系统,可达 250℃加热区间,恒温阶段温度波动控制在 ±0.5℃以内。硅油全域均匀导热,解决加热台样品表里温差问题,保证全通道线性升降温速率高度统一,TSDC 电流峰位置、峰值电流数据无偏移,陷阱能级、陷阱密度计算结果准确可靠。整套温控程序可软件预设,自动完成高温极化、匀速降温俘获电荷、线性升温释放电流完整 TSDC 流程。
五、多级稳定防护 + 程控数据全流程追溯
整机配备过压、过流、短路、拉弧、过温、TVS 反时限多重保护,样品击穿、油浴产生电弧瞬间切断高压,规避高温高压试验稳定风险。配套上位测控软件实时同步采集各通道电压、电流、油浴温度,具备故障预警、分级操作权限、全时序数据存储功能;支持 RS232、网口远程程控,长时 TSDC 试验可无人值守运行,极化、升温、电流数据自动分类归档,满足高校、企业材料科研数据溯源规范。
