三电极法测试材料的体积电阻率设备（ZST-122）

1、体电阻率

如图1所示，基于三电极测试法，使用北京中航时代生产的ZST-122型数字高阻计对聚丙烯薄膜的体电阻进行测量，并通过公式计算出对应的体电阻率。

  基本原理如图2所示，当数字高阻计用于测量高阻时，被测试样与高阻抗直流放大器的输出电阻Ro串联，同时跨接到直流高压测试电源上。高阻抗直流放大器将其输出电阻上的分压信号经过放大后，输出到模/数转换器，再经微处理器输出到屏幕上，由显示器可以直接读取试样的绝缘电阻值。U为测试电压，Uo为输出电阻上的电压，Ro为输出电阻，RX为试样的绝缘电阻，由于RX远大于Ro，所以Rx可由公式(1)表示。

  具体测量方法如图3所示，在测量之前先接通电源对仪器进行预热5分钟，再将试样放置在测量电极与高压电极之间，将测量电缆连接到仪器输入端和高压输出端，依次按面板上的“R"键、“充电"键、“自动"键和“测量"键，即可完成对试样的测量。体电阻率可由公式(2)和(3)求出。

    其中R。为仪器的读数，单位},; t为电介质材料试样的厚度，单位cm;  d为测量电极的直径，单位cm，本实验电极直径为5 cm;  b为测量电极与保护电极之间的间隙，单位cm，间隙取0.2 cm。

      （1）如图4所示，随着极化/去极化时间的增加，对于不同厚度的聚丙烯薄

膜，体电阻率均呈现下降的趋势，而且随着薄膜厚度的增加，体电阻率下降趋势变得缓慢。相比于结晶区，极化/去极化过程对聚丙烯薄膜的非结晶区造成了更大的影响，导致自由体积变小，从而造成电导率的增加和体电阻率的降低。

  （2）如图5所示，随着纳米氧化镁含量的增加，体电阻率呈现先增加后下降的趋势，且当含量为1%时，改性聚丙烯的体电阻率达到最大值。另外，随着极化/去极化时间的增加，对于不同纳米氧化镁含量的改性聚丙烯薄膜，体电阻率都呈现下降的趋势。当纳米含量为2%时，体电阻率下降速度最快，受极化/去极化的影响最大。