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技术支持

产品名称

体积电阻率测试方法

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产品描述

概述

试验采用表面探针电极,测量通过试样的电流和电压而得到其电阻值或者直接测量其电阻值,按照公式(3)计算出试样的体积电阻率。

 

测量条件

实验室环境要求:

a)环境温度:20±2

b)环境相对湿度:不大于65%

仪器设备

试验设备包括一个电极装置、电阻测量设备和提供适当电极接触压力的负载块。

电极装置

电极装置示意图见4

电极装置包含两个绝缘部分(可用高模量橡胶、聚乙烯、聚苯乙烯等),其体积电阻率应大于1.0×1013Ω·m。在其中一个绝缘部分上安装一对电流电极和一对电压电极,电极应互相平行,且所有电极的顶端处于一个水平面。在另外一片绝缘材料上对应电流电极的位置安装另外一对电流电极,使两对电流电极能够叠加到试样相同的位置上。电流电极长度应至少10.0mm,且大于试样宽度;宽度在5.0mm~8.0mm之间;高度在10.0mm~15.0mm,且四个电极高度偏差不超过0.05mm。电压电极长度和高度与电流电极相同,但是在顶面渐缩为半径不大于0.5mm的圆角。电压电极的间距为10.0mm~66.0mm,精度±2%。电流电极对称分布于电压电极外侧,并与电压电极的间距不小于20.0mm。电极采用不易腐蚀的材料,例如黄铜、镍、不锈钢等。电极间的绝缘电阻应大于1.0×1012Ω·m


A—在电流电极和试样接触面施压的负载块(300N/m乘以试样宽度);

B—在电压电极和试样接触面施压的负载块(60N/m乘以试样宽度);

C—试样;

D—电流电极;

E—电压电极;

F—电压电极和电流电极间距(≥20.0mm

G—电压电极间距;

H—电流电极宽度(5.0mm~8.0mm);

X—绝缘部分。

231.png

图4电极装置示意图

电阻测试设备

可用任何测量电流电极间的电流和电压电极间的电压的方式来测量电阻,测量精度应不低于±2%

优先选用精度为1毫欧的电阻计来测量电阻。

也可选用分别测量电压和电流的方式,计算得出电阻。

电流测量可采用:(1)一个精密毫安表;(2)或者通过测量参比电阻(电阻值与电流电极电阻值差别在2%以内)的电压来确定电流。

电压测量可采用:(1)灵敏度为1μA的检流计(也可采用在零电压回路中的灵敏度低于最小刻度的检流计);(2)采用直流电阻大于19TΩ的静电电压表;或(3)也可用静电计(例如直流输入阻抗大于0.1TΩ多量程电压表)。

任何情况下,在测量时通过电压电极的电流值不能大于通过电流电极的电流值的1%。试验应采用一个稳定且可调的直流电源,确保电压电极间的试样的能量损耗约为0.1W

提供电极接触压力的负载块

选用适当的负载块,使得试样在整个宽度上和电极有均匀的接触压力,电流电极和试样的接触压力为300N/m,电压电极和试样的接触压力为60N/m

试样

试验采用三个试样。

试样尺寸为:长为76.2mm±0.2mm,宽为12.7mm±0.2mm,厚度(1.40~3.05mm±0.25mm

试样表面应光滑、平整、无毛刺。

试验步骤

试验在20±2,湿度不大于65%的环境中调节至少16h

按照5原理连接电路。

232.png

图5 电路原理示意图

 

将电极放置在被测样品上,被测样品应在整个宽度上与电极完全接触,保证探针重量均匀分布在被测样品上。通电30s后,读出并记录毫欧表的电阻值或者电压值和电流值。

结果计算

体积电阻率按式(3)计算:

                                                         233.png    (3)

ρ体积电阻率,单位为欧姆厘米(Ω•cm);

R测得的电阻值,单位为欧姆();

A样品截面积,单位为平方厘米(cm2);

L电极间距,单位为厘米(cm)。

电阻值可直接测量,或者通过试验测得的电压和电流的比值计算得到。

测试探针应为图5所示的两点探针,对于被测样品太小,无法用上述电极测试的,则应选用电极间距为12.7mm的电极进行测量,但是在计算体积电阻率时,L值应取12.7mm。对于较小的部分,电极的宽度和间距应相应的减小,计算体积电阻率时选用圆弧长度。每个电极都应该与样品相接触。如果因为被测样品横截面积原因,很难或者无法通过上述方法进行测试,则必须按照相同的工艺条件,制作出宽度为12.7mm的样品进行测试。

取三个试样测试值的中值作为试验结果。


 

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