氧化铝晶片在单轴压缩蠕变测试的加载链中起到关键的电绝缘体作用。它专门放置在样品和石墨冲头之间，其技术作用是切断通过样品的电流路径。这迫使样品通过周围设备的导热来加热，而不是通过其自身的内部电阻来加热。
核心见解：通过对样品进行电气隔离，氧化铝晶片消除了“焦耳加热”（内部电阻加热）这一变量。这确保了观察到的蠕变行为纯粹是对机械应力和受控外部温度的响应，不受电流引起的异常影响。
隔离的力学原理
切断电流路径
在许多高温测试装置中，石墨冲头和模具都可以充当导体。如果没有屏障，电流会自然地流过样品。
晶片的作用
氧化铝晶片在此电路中充当高温断点。将其放置在样品和冲头之间，即可有效地阻止电流直接流入被测试的多孔材料。
控制加热机制
从电阻加热转变为传导加热
晶片的存在决定了样品如何达到目标温度。由于电流无法通过样品，样品就无法通过自身的电阻产生热量。
确保外部加热
取而代之的是，加热动力学转变为热传导。石墨模具升温，然后热量通过物理方式传递到样品。这提供了热环境和机械响应之间更清晰的分离。
理解权衡
干扰与纯度
这里的“权衡”主要是加热方法与数据纯度之间的权衡。允许电流流动（焦耳加热）可能会快速加热样品，但会引入电流引起的干扰。
干扰的代价
如果电流流过样品，就很难区分材料的变形（蠕变）是由施加的载荷还是由电流的副作用引起的。
隔离的好处
使用晶片可以完全消除这种干扰。它保证了记录的蠕变行为严格取决于材料在载荷和温度下的结构特性，而不是其电气特性。
为您的实验做出正确选择
为确保蠕变测试数据的有效性，请考虑以下关于使用氧化铝晶片的事项：
- 如果您的主要关注点是纯粹的机械蠕变行为：您必须使用晶片，以防止电流改变材料的响应或产生内部热梯度。
- 如果您的主要关注点是分析电流辅助烧结或变形：您将移除晶片，因为您需要电流专门流过样品。
最终，氧化铝晶片是确保您的热数据和机械数据保持独立和有效的“控制”机制。
总结表：
| 特性 | 技术功能 |
|---|---|
| 材料 | 高纯氧化铝 (Al2O3) |
| 主要作用 | 加载链中的电绝缘体 |
| 加热方式 | 从电阻加热（焦耳）转变为热传导 |
| 数据优势 | 消除电流引起的干扰/异常 |
| 放置位置 | 样品和石墨冲头之间 |
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参考文献
- Jake Fay, Jie Lian. Uniaxial compressive creep tests by spark plasma sintering of 70% theoretical density <i>α</i>-uranium and U-10Zr. DOI: 10.1063/5.0204227
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
