体积表面电阻率测定试验过程中需要注意的事项:
测试前准备
环境条件控制 :
温湿度要求 :根据 ASTM D257 标准,测试环境需保持温度(23±2)℃、湿度(50±5)% RH。高湿度环境可能导致表面漏电,需通过空调或除湿设备调节。每小时温湿度变化需<1℃、<3% RH,建议使用温湿度记录仪实时监控。
避免电磁干扰 :测试区域应远离电机、变压器等强电磁场设备,必要时使用金属屏蔽箱隔离干扰,仪器外壳需通过 4mm² 接地线连接至接地桩,接地电阻<4Ω。
仪器校准 :
标准电阻验证 :使用 10⁶Ω 至 10¹⁴Ω 的标准电阻器进行零点校准,误差需控制在 ±2% 以内。
电极检查 :三电极系统(高压电极、测量电极、保护电极)需确保同轴度偏差<0.1mm,接触压力保持 10-15kPa。检查电极是否损坏或存在氧化污渍,必要时进行清洁或更换。
样品处理 :
清洁方法 :采用异丙醇或超纯水擦拭样品表面,避免使用含卤素溶剂,对于薄膜材料,需用真空吸附固定,防止褶皱。
尺寸规范 :固体样品厚度需控制在 0.1-10mm,液体样品需使用法拉第桶电极,粉体材料需压制成直径 50mm、厚度 2mm 的圆片。样品的接触面平整度误差应小于等于 0.02mm。
预处理 :在标准环境(23±1℃、50±5% RH)中调节至少 24 小时,消除温湿度历史效应。
测试操作流程
电极安装 :
体积电阻率测试 :将样品置于高压电极与测量电极之间,保护电极需全覆盖样品边缘,避免表面电流干扰。
表面电阻率测试 :使用环形电极,如内径 50mm、外径 60mm 的黄铜电极,确保电极间距均匀,压力一致。
参数设置 :
电压选择 :根据材料类型设置测试电压,如陶瓷材料可选 1000V,薄膜材料建议使用 100V,避免击穿风险。同一样品不同电压测试时,从低电压开始。
极化时间 :按照 IEC 60093 标准,极化时间设定为 60 秒,确保电流稳定后再读数。
开机预热调零 :确保电源为 220VAC/50Hz,接地可靠,开机后预热 10 分钟,以消除电路温漂,提高稳定性,随后进行调零操作。
测试过程监控
避免振动干扰 :测试台需采用减震支架,避免机械振动导致电极位移,同时避免气流扰动。
防止电极接触不良 :定期检查电极表面平整度,磨损深度>0.05mm 时需更换,通过测力计校准电极压力,确保压力稳定在 10kPa 左右,若测试中读数不稳定,可能是电极接触不良,需重新安装电极,检查压力。
关注样品状态 :若测试结果异常偏高,可能是样品表面污染,需重新清洁样品,更换电极。
测试后处理
数据记录与分析 :
记录完整信息 :记录测试日期、环境参数、样品信息及原始数据,推荐使用 Excel 模板自动计算电阻率值。必填信息还包括样品编号、厚度、预处理条件、测试电压、仪器型号等。
结果分析评估 :对测量数据进行分析,评估材料的电学性能是否符合要求,若测试值超出仪器量程,需检查是否存在电极接触不良或样品表面污染等问题。
设备维护 :
电极清洁 :使用软布蘸取中性清洁剂擦拭电极,避免使用酸性溶剂腐蚀镀金层。
存放条件 :长期不用时需将电极置于干燥箱(湿度<40%),并定期通电预热防止电路老化。
设备放电 :测试完成后,需对设备进行放电处理,确保安全。
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