GB31838固体绝缘材料表面电阻率测试仪试验方法 推荐型号:ZST-212
1 概述
通用方法适用于各类材料的测量。对于一个特定类型的材料,应使用本部分规定的特定的试验方法。
根据特定的测量要求和产品的需求来选择不同类型的电极。对于表面形状弯曲的材料,建议选用小型线电极。弹簧电极可在产品上施加较小的应力而进行测量,且对于在测量前应进行条件处理的材料是最佳适用的电极。如果产品标准未规定,则应依据典型应用选择电极装置。
如果所选电极放置在被测试样上,使得试样形状发生明显变化,则应更换其他合适的电极进行测量。
如果没有可供参考的电极选用信息,则推荐采用小型线电极装置。
2 电压
试验电压应推荐为10V、100V、500V、1000V和10000V。
其他电压可能也适用,如无其他规定,应采用100V电压。
注1:超过规定的起始电压会引起局部放电,可能导致测量产生误差。若在空气中进行试验时,试验电压低于340V,不会引起局部放电。
注2:电压源的纹波特性是十分具有参考价值的,电源电压为100V时,纹波系数小于5×10-5。
3 设备
3.1 概述
注意表面电阻受平行于电极装置的寄生电阻产生的影响,如试验装置支撑或电线屏蔽层的电阻。
当被测电阻大于1010Ω时,为减小测量误差,应对测量线路施加屏蔽,把测量装置放于屏蔽箱内。
各种电极装置均可用于表面电阻和表面电阻率的测量,但测量结果与电极类型密切相关。
3.2精确度
可采用任何合适的设备。测量电阻的精度至少应为:
—电阻低于1010Ω,测量误差不大于±10%;
—电阻在1010Ω~1014Ω之间,测量误差不大于±20%;
—电阻高于1014Ω,测量误差不大于±50%。
3.3电压源
所施加电压源应为稳定的直流电压源,可由蓄电池或整流稳压电源提供,要保证由电压不稳所引起的电流变化足够小,而不影响测量的有效性。
3.4电极装置A一弹簧电极
电极装置A由两个长度为100mm、间距为10mm的柔性金属的边缘锋利的刀刃电极组成,如图1所示。
电极装置A无保护电极。金属刀刃电极应包括两个相邻间隔为0.3mm、厚度为0.3mm、长度不超过5mm的弹簧装置。接触力应足够大以保证刀刃紧贴在试样表面,但不破坏试样表面。
所施加的金属刀刃电极的连接线宜具有足够的绝缘。
单位为毫米
说明:
1—导杆(可拆卸);
2—金属刀刃电极;
3—式样。
图 1 电极装置A(示例)
3.5 电极装置Bー一小型线电极
电极装置B应由两个线电极粘附而成,没有保护电极,因此,应使用两个平行的宽度为1.5mm、长度为25mm、电极间距为2mm的线电极,例如导电银。应在试样条件处理前安装电极装置。应按照两电极系统连接测量电路(见图2)。
说明:
1—支撑杆;
2—导杆;
3—线电极;
4—试样。
图 2 电极装置B示意图
3.6 电极装置C一环形电极
电极装置C为三电极系统,如图3所示。在试样的一面放置环形电极,在对面放置不小于相应的测量电极尺寸的保护电极。可在试样条件处理前,粘合电极(见5.6.4)。
说明:
1—试样;
2—电极1;
3—测量区域;
4—电极2;
5—电极3(保护电极);
图 3 电极装置C
除非另有规定,否则可使用其他任何尺寸的电极。表1给出了典型的电极尺寸。对于比较测量,推荐使用表1中的电极C1。
表1 电极装置C的典型电极尺寸 单位为毫米
电极类型 | d1 | d2 | d3 |
C1 | 50 | 60 | 80 |
C2 | 76 | 88 | 100 |
C3 | 25 | 38 | 50 |
对于电极装置C,表面电阻应在电极1和电极2之间被测量,电极3应接地。
对于电导率很小且厚度可能小于或等于10m的薄膜材料,应注意保证电流表的输入电阻明显小于被测量样的体积电阻。
3.7 电极装置D线电极
电极装置D应包含两个粘合的线电极,没有保护电极。该类电极的长度和电极间距与电极装置A相同。
因此,电极装置D应由两个平行的宽度为1.5mm、长度为(100±1)mm、间距为(10±0.5)mm的线电极组成,例如导电银。可在试样条件处理前,安装电极。应按照两电极系统连接测量电路(见图2)。
3.8 电极装置E—小板试样用线电极
电极装置E是三电极系统,应由两个平行的宽度为1mm~2mm、长度为(50±1)mm、间距为(5±0.5)mm的线电极组成,例如导电银。
试样的另外一面放置保护电极,其尺寸不小于相应测量电极所覆盖试样的面积。可在试样条件处理前,安装电极。应按照三电极系统连接试验电路,见图4b)。
注:当试样为1SO 10350规定的宽度和长度均大于或等于60mm的小板材时,推荐使用电极装置E。
4 试验电路
根据所选择的电极装置,应执行两电极或三电极测量系统,见图4。
对于环形电极(电极装置C)和线电极E,应采用接地保护三电极测量电路。
对于其他线电极装置(电极装置A、电极装置B和电极装置D),应采用两电极测量电路。
说明:
a—电压源;
b—电压表;
c—电流表;
d—电极1;
e—电极2(屏蔽极);
f—电极3(屏蔽极);
g—试样。
图 4 两电极和三电极系统测量电路连接图
5 校准
应根据被测量样表面电阻的幅值,校准测量设备。
注:商业用标准电阻已可达100Ω。
5.6 试样
5.6.1 推荐的试样尺寸和电极装置
试样的尺寸要适用于所选用的电极装置,几种产品推荐的适用的电极类型参见附录A。
5.6.2 试样制备
试样的制备和形状应满足相关材料标准,试样在制备和移动过程中,材料的状态不应发生变化,且在移动过程中不应发生损坏。
如试样表面接触测量电极的部分是机械加工而得,应在测量报告中记录机加工的类型。试样应具有简单的几何形状(如平行测量区域的圆盘、圆柱体等)。
如可能,试样厚度应与产品厚度相同。
5.6.3 试样数量
被测试样数量应符合相关的产品标准的要求,如没有相关要求,则最少应采用三个试样进行试验。
5.6.4 电极应用
当使用贴附电极(电极装置B、电极装置C、电极装置D和电极装置E)时,应选择一个合适的区域,保证电极*覆盖在试样表面,所选电极材料应不影响表面电阻值的测量。
注:导电银漆和石电极已被证实适合做电极材料。
5.6.5 试样的条件处理和预处理
试样的条件处理或其他任何形式的预处理,应按照相关的产品标准进行。
如果没有相应的产品标准可参考,应按照IEC 60212(标准大气B)在23℃的室温下和相对湿度50%下对试样进行至少4d的条件处理。
如没有其他要求,则不应对试样进行清洁。还应避免试样被污染。
5.7 试验步骤
除非另有规定,否则应按照IEC 60212(标准大气B)在室温(23℃)、相对湿度50%下进行测量。
按照5.6.5条件处理和预处理试样后,应立即接电极与测量设备。
在完成条件处理和预处理后的2min内,应进行表面电阻Rs读数。如没有其他规定,应在施加电压1min后进行读数。