绝缘表面体积电阻率测试机装置的测试方式主要围绕样品制备、环境控制、电极配置、电压施加、电流测量、数据计算等核心环节展开,具体测试方式如下:
一、样品制备
尺寸要求:样品需平整均匀,典型厚度为1~5mm,直径或边长应≥100mm(依据电极尺寸调整)。若样品过薄,需叠加多层以避免击穿。
清洁处理:使用无水乙醇或异丙醇清洁样品表面,去除指纹、粉尘、油脂等污染物,防止干扰表面电阻测量。
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对测试结果的影响。
二、环境控制
温湿度控制:测试环境应维持23±2℃、50±5%RH(依据IEC60212标准),并记录实际温湿度值。对于湿度敏感材料,需在干燥氮气环境或手套箱中测试,避免吸湿导致电阻漂移。
屏蔽措施:在法拉第笼或屏蔽室内操作,消除环境电磁干扰,尤其在高阻测试时。
三、电极配置
体积电阻率测试:
采用三电极系统(上下主电极+保护环),屏蔽表面漏电流,确保测量结果仅反映体积电阻。
保护环与测量电极间距应均匀(通常1~2mm),避免边缘电场畸变。若保护环未全包围测量电极,需引入边缘修正因子。
表面电阻率测试:
使用平行条状电极(间距10±0.5mm)或环形电极配置,仅测量沿表面的电流路径。
电极材料应选用不锈钢或镀金黄铜,减少接触电阻干扰。
四、电压施加与电流测量
电压施加:
选择直流电压(如500V,根据材料耐压调整),极化时间60±5秒,避免介质吸收效应影响测量结果。
测试电压应可调,范围通常为10V~1000V,支持步进调节,电压稳定性波动≤±1%。
电流测量:
读取稳态电流Iv(通常10⁻¹²~10⁻⁶A),计算体积电阻Rv=V/Iv(V为施加电压,A为测量电极有效面积,t为样品厚度)。
对于表面电阻率测试,读取表面路径电流I_s,根据电极长度L和电极间距W计算表面电阻率。
五、数据计算与结果呈现
数据计算:
体积电阻率(Ω·cm)=Rv×A/t
表面电阻率(Ω)=Rs×L/W(或根据具体电极配置使用相应公式)
结果呈现:
记录样品编号、厚度、预处理条件、测试电压、温湿度、仪器型号等必填信息。
给出体积电阻率、表面电阻率测试结果,注明测试标准(如ASTMD257、IEC60093、GB/T1410等)和不确定度分析(如校准误差±3%)。
六、其他注意事项
重复性验证:每个样品至少测试3次,取几何平均值。若离散度>20%,需排查原因(如局部缺陷)。
电化效应规避:高绝缘材料易积累静电,测试后需短接电极放电10秒以上。
安全规范:高压测试时确保接地可靠,操作者佩戴绝缘手套,设备配备紧急断电装置。
温升影响:长时间测试可能导致样品温升,需监控温度(红外热像仪辅助)。