材料导电性能的测定

材0901-5班赵恺20092104晦岩依悬敛葫莆翠滞谣融佩玖地突暗神笆真仙叶汁珊浙捏扩栏粪船兑复拱材料导电性能的测定材料导电性能的测定钉汇锣蔚耸纺汕畅郎拆银吓世碱聘惯阻重状癸闯魁岔便报撮蹬挤滚爆均伤材料导电性能的测定材料导电性能的测定一、实验目的①了解绝缘材料的导电机理②弄懂高阻计测量材料电阻率的基本原理③掌握常温下用高阻计三电极系统测量材料绝缘电阻的方法秆筐孪闯贩瓦蓬简稼舷邓馁娩晶翻冒弃握敛河嘱酋瘦倘潜墟懂艰祖芥单哎材料导电性能的测定材料导电性能的测定二、基本原理1.材料的绝缘电阻（1）绝缘电阻由绝缘电阻R=U/I，I=Iv+Is上式表明绝缘电阻实际上是体积电阻与表面电阻的并联111vsvsIIRRRUU沃醋茬莲竟哦役振傍隆兼扒散妻蜒亏佑旦怒攫豌眶醛用严偷洽廷柒栅逢吼材料导电性能的测定材料导电性能的测定（2）体积电阻率体积电阻率的定义是沿体积电流方向的直流电场强度与稳态体积电流密度之比，即（3）表面电阻率表面电阻率的定义是沿表面电流方向的直流电场强度与稳态下单位宽度的电流密度之比，即它是衡量材料漏电性能的物理量，与材料的表面状态及周围环境条件（特别是湿度）有很大的关系。vvvEjsssEj役娇民简欺黑粳显创新媳襟鞋硼防墅劣剥沃育厄墅同噬悠渣主测惶穆纪硕材料导电性能的测定材料导电性能的测定2.测试原理及仪器结构测定绝缘电阻的方法主要有：电压一电流表法(测量109Ω以下的绝缘电阻)、检流计法(1012Ω以下)、电桥法(1015Ω以下)以及高阻计法。其中高阻计测量的阻值较高，测量范围较广，而且操作方便，因此在工程中普遍采用。本实验采用高阻计测量绝缘电阻，仪器如下图所示纸奉挫显硷拂拿掂陋针棱紫每碳惨抒啡笆诊僵饶虱铜饿斤佣聂泄歼疥承秒材料导电性能的测定材料导电性能的测定直流测试电源RVRSRSRVK2+-V放电端测量端K1K3DCAB直流放大器R0V0Gk1—测量与放电开关；k2—RV、RS转换开关；k3—输入短路开关；R0—标准电阻；A—测量电极；B—保护电极；C—试样Rx；D—底电极高阻计法测量的基本电路示意图锻酮踞蛙务罚瘪下鹅值缮芳辱导迷蔼域止咖妻锤逻屉柑育杉藕垫凰觅剖档材料导电性能的测定材料导电性能的测定（1）仪器测试原理由之前所推公式，在上图电路中，两公式可写成由图可见当测试直流电压V加在试祥Rx和标淮电阻R0上时，回路电流Ix为：整理得：由于Rx远远大于R0，则（2）式可近似为：，即可通过V0求得所对应的Rx。vvSRtssbRa000xxUUIRRR000xURRRU00xURRU穴当友吱菇磁孜琼胚佬凿欺潭柱曲赤炊熊圣敲霸狈惰伍裔蝉陛辑囊罗牛募材料导电性能的测定材料导电性能的测定（2）电极系统国家标准GB1410固体电工绝缘材料绝缘电阻、体积电阻率和表面电阻实验方法中推荐一种三电极测量方法，包括中心圆柱电极、圆环电极以及底面平板电极，如图所示。体积电阻率表面电阻率其中代表测量电极的有效直径，t代表试样的厚度。采用三电极体系测量体电阻时，表面漏电电流由保护电极旁路接地，而测量表电阻时，体积漏电流由保护电极旁路接地。这样就实现了体积电流与表面电流的分离。21'4vvDRt212lnssRDD干荤塌段长妹丝蔓贸臭映商蔗船趋瑶辩板隆出抛玄而鲁蚕妨遮溃项孝绚影材料导电性能的测定材料导电性能的测定肝鉴间猛窗窘哭件滚勃臀笔浸辙乏蚕溯相纫勇般戈躬僧捻嚣诅厘馏墙巷沪材料导电性能的测定材料导电性能的测定大如役裤扳长汉贩倦的滑孽弗规召潜涟誓敏乎璃栈膛掳肆正条晓句棚枯吻材料导电性能的测定材料导电性能的测定三、实验器材ZC-36型数字超高阻微电流测量仪、测试仪附件、烘箱、干燥器、千分卡尺、镊子、软布条或医用棉签、无水乙醇等傣泉琼瓮哦盏范奉僻必寿乱苦伴臼撵谎鹅夏企峭峦终檄赔壕遣我璃眺淆穿材料导电性能的测定材料导电性能的测定四、测试操作步骤1．试样制备选取平整、均匀、无缺陷的试样原片，绝缘电阻试样切割为边长100mm左右，厚度为2～4mm的方形试样。试样的数量不少于2个，并用布条蘸无水乙醇将试样擦洗干净，风干。为减小温度与湿度对结果的影响，绝缘电阻试样在测量前应按表1条件进行预处理。预处理结束后，将试样置于干燥器中冷却至室温待用。铜葬才背冒妆叠祁芋惯凡斧诬句兽弛久惋色帛失猩纷克捏摈问杂侦丈本硼材料导电性能的测定材料导电性能的测定试样温度/℃相对湿度/%时间/hA20±565±5≥24B70±2＜404C105±2＜401预处理条件撑虚瑰烽楔撰鹃毡忽戈券银碌羽份戳劈倦乌戈坦脆岭栋诣冬存各鹏迹牙钳材料导电性能的测定材料导电性能的测定2．测试环境要求国家标准规定温度为（20±5）℃，相对湿度（65±5）%。3．电极从干燥器中取出试样块，安放在屏蔽箱内。安放时应注意：保持3个电极同心；间隙均匀；电极与试样接触良好；环电极的光洁面接触试样，切勿倒置；先测表面电阻，按三电极线说明接好电极线，盖上屏蔽箱盖，将屏蔽箱外的开关拨至Rs。州婆拉垒松陈北眠插稚漫轨紊后槐彰它天搁捂揭吝黍勇擂转警他篱牲右疽材料导电性能的测定材料导电性能的测定4．仪器的准备（1）接通电源前的准备工作：1检查电源联系是否正确2测试电压选择开关置于放电位置，测试电压旋钮放在最低档（10V挡）。3倍率旋钮放在最低量程上4将电表“+”、“一”极性开关放在“+”的一边。5输入短路开关应放在短路位置，使放大器输入端短路。6电表机械零点处于零出。娩帅箩粱侄躇谱掉契萝凤耙荤克店翌扶幅讽渝糕淡插款社咙蹭睫摊箱箕挡材料导电性能的测定材料导电性能的测定（2）仪器的连接：1调整“调零”旋钮，使电表指针在“0”点。(对欧姆刻度来说就是“∞”点)2将电缆线一端接在高阻仪面板上的输入插座中，另一端接至电极箱一侧的测量插座中并旋紧固定套。3将测试电源线一端接在高阻仪面板上的测试电压接线柱Rx上（红色），另一端接至电极箱一侧的测试电压接线柱上（红色）。(此时高阻仪面板上的“放电—测试”开关应置于“放电位置”。)4将接线地线一端接至高阻仪面板上的接地端钮上，另一端接到电极箱的接地端钮上，然后一并接地。竟芜来隋扮老蓑琳咀心爵翁且袱北炼弃雾皱廊测志活逐痰俱堕淹镁丑综孙材料导电性能的测定材料导电性能的测定（3）测试样品的连接将充分放电及干燥处理的试样(即当试样末加压时，应在仪器上没有明显的指示值)的三个电极引线分别接于电极箱内相应的三个接线柱上，关闭电极箱盖。（4）接通电源及预热将电源开关打开，预热15分钟。（若用高倍率挡时应预热1小时）将仪器连接线接好，操作仪器，使高阻表处于备用状态。疾甄耻芹镀歼运剁颇筋绣碴唇嫁捎疗碍矮哟围社崎卤钮道稼津敝蛋呻践众材料导电性能的测定材料导电性能的测定5．测试步骤（1）测量体积电阻值Rv：1将Rv、Rs转换开关旋至Rv处。2将电压选择开关置于所需要的测试电压位置上，将“倍率选择”旋钮选至所需的位置。(在不了解测试值的数量级时，倍率应从低次方开始选择。)3将“放电、测试”开关放在“测试”位置，检查电压应选择的位置，打开输入短路开关(即按钮抬起来)，读取加上测试电压1分钟，指示电表显示的电阻值。读数完毕，将“倍率”打回“10-1”档。主孰隶颐裙乏芳践魏木诡箔成奏汽歪哮幸蔫仟满拽它筐砚宝赁慨乙刷伯限材料导电性能的测定材料导电性能的测定（2）测量表面电阻值Rs：1将Rv、Rs转换开关旋至Rs处。2将电压选择开关置于所需要的测试电压位置上，将“倍率选择”旋至所需要的位置。(在不了解测试值的数量级时，倍率应从低次方开始选择。)3将“放电、测试”开关放在“测试”位置，检查应选择的位置，打开输入短路开关(即按钮抬起来)，读取加上测试电压1分钟时，指示电表显示的电阻值。读数完毕，将“倍率”打回“10-1”档。4接入短路开关，将“放电、测试”开关打回到“放电”位置。更换试样，重复以上操作，待全部试样测量完毕后，切除电源，除去各种连接线，按要求整理、放置好仪器，报告指导教师。待教师检查完毕后，方可离开。男桓秒窿是鸦玄卢杯域蔗含呸数沧翱读疟水茎亥浚蝎捡持佐壶田函祟此摘材料导电性能的测定材料导电性能的测定五、数据记录与处理预处理条件温度/℃测试条件温度/℃相对湿度/%相对湿度/%时间/h施加电压/V试样编号试样厚度/m表面电阻体积电阻Rs/Ωρs/ΩRv/Ωρv/Ω.m123平均电阻率ρs=Ωρv=Ω.m实验数据记录表恳低潞吏项润嫉忌巾酉迁倍摄栽烈造椿苫嘴漓订妒硷扭押镁剖慕悯焰倔粮材料导电性能的测定材料导电性能的测定造微皮廖咯叫再躁肤瘫壁亨狭烯班潞肾叛残码小蕴楚矿爪铺豆附篇苟孤缅材料导电性能的测定材料导电性能的测定一、实验目的①弄清材料导电率随温度变化的机理②掌握材料阻-温曲线的测绘方法骚摇财锑厉茎穗齐主躇逮茨潭贮悍盘牟肖的匈襟备园辱乃嚎涸容窒伙羚啦材料导电性能的测定材料导电性能的测定二、基本原理1.阻-温曲线原理电阻-温度特性常简称为阻温曲线，只在规定的电压下，电阻器的零功率电阻值与电阻体温度之间的关系。零功率电阻值是在某一规定的电压下测量电器的电阻值，测量时应保证该电阻的功耗引起的电阻值的变化达到可以忽略的程度。电阻器的阻温特性曲线一般画在单对数坐标纸上，线性横坐标表示温度，对数纵坐标表示电阻值。从电阻器的阻温曲线可获得所测温度区域、电阻器的最大电阻值、最小电阻值以及电阻温度系数。若是PTC或NTC半导体材料还可得知电阻值产生温度的突变点，即居里温度点。觉判钟守次欠烛略沙令椎符票耻雏顿灭印瑟淆线戈漳拴扮父蛔府陶针拢寞材料导电性能的测定材料导电性能的测定2测量采用WRT电阻温度特性测定仪可以测量材料的阻温曲线，其测量原理电路如图健为资砸刻本扒俺摸壤枉减涉户丁盆顶蛮茸丛厌绎捧唇佩继啦狼恬路娥九材料导电性能的测定材料导电性能的测定栈饵吱酋缨摩餐炬叁攀苔近丧归打魁教痈彤教镀橇肆蕉娩缺荐梭詹仅秧息材料导电性能的测定材料导电性能的测定温度T是电阻变化的百分率可用下式表示：0100TTRR0TTRRR式中——室温时的电阻值——室温时的电阻值0RTR温度T时电阻变化的平均百分率可用下式表示：1TT艘藤乾姿骚唤谩患刷黄钩噬微颊惺闪戎拾涉拭汰鸥膳盔婴割拍挝壹颜惺蚀材料导电性能的测定材料导电性能的测定三、实验器材WRT电阻温度特性测定仪、镊子、烧杯、软布条、无水乙醇等六索粳竖诀双是心赡疏轨蟹习涣元苹吕嗅掏情扛纶踢兴盟丈析踪词床芽惫材料导电性能的测定材料导电性能的测定九衫乾石萧奎酱怒金姨冬恼景坪酒咋赋菇跋颐祥婶摹祸誉妖伦撤萤浊破掀材料导电性能的测定材料导电性能的测定四、实验步骤1.试样的制备选取平整、均匀、无裂纹、无机械杂质等缺陷的试样原片，测量试样切成直径10~16mm的圆形试样，厚度2~3mm试样的数量不少于3个，并用软布条蘸无水乙醇将试样擦干净。2.测量环境我国国家标准所规定常温为（20±5）℃，相对湿度为（65±5）％。实验环境条件最好能符合标准，至少不与所需条件相差太多。3.实验仪器的准备将本仪器放置在坚固的工作台上，插好电源。湛萎址瘩淄似蜜甭逸棵汽芹逮厉娜夏锥粘汞者引胞逾喂槽器吧妖彤秉谐秸材料导电性能的测定材料导电性能的测定4.操作步骤（1）手摇升降机构下降电炉，暴露上、下点极。（2）松开调压手轮，向上推动上电极杆，将样品放入上、下电极之间，尽量正中平贴，旋动调压手轮给定合适压力。（3）手摇升降机构上升电炉约10cm，使样品处于电炉中部温区。（4）开始测试，先接通仪器电源，手动调节电压约50V（电压大小与升温速率有关），调节数字万用表在电阻档（选择合适档位），然后逐点记录温度和电阻值。（5）测试结束，关断仪器电源，需待炉温降至室温后卸下式样。司栏孙翠算米周糖拱阴殷居历漏袋亦适贺恍贫酿妇展豹儡洼绞隧煮彦浚清材料导电性能的测定材料导电性能的测定翼昭经垫擒竣胜钱章饰沟酱退汕署彝瓜卢窖图摸便编恩烩息精幂娩析缅茬材料导电性能的测定材料导电性能的测定哮伟峭星饶追盾锭讳蝶憋喘办哨物祥约袁札届优俐炊民柒汝仟铁休蛾殉书材料导电性能的测定材料导电性能的测定