絕緣表面體積電阻率測試機裝置的測試方式主要圍繞樣品制備、環境控制、電極配置、電壓施加、電流測量、數據計算等核心環節展開,具體測試方式如下:
一、樣品制備
尺寸要求:樣品需平整均勻,典型厚度為1~5mm,直徑或邊長應≥100mm(依據電極尺寸調整)。若樣品過薄,需疊加多層以避免擊穿。
清潔處理:使用無水乙醇或異丙醇清潔樣品表面,去除指紋、粉塵、油脂等污染物,防止干擾表面電阻測量。
預處理:在標準環境(23±1℃、50±5%RH)中調節至少24小時,消除溫濕度歷史效應對測試結果的影響。
二、環境控制
溫濕度控制:測試環境應維持23±2℃、50±5%RH(依據IEC60212標準),并記錄實際溫濕度值。對于濕度敏感材料,需在干燥氮氣環境或手套箱中測試,避免吸濕導致電阻漂移。
屏蔽措施:在法拉第籠或屏蔽室內操作,消除環境電磁干擾,尤其在高阻測試時。
三、電極配置
體積電阻率測試:
采用三電極系統(上下主電極+保護環),屏蔽表面漏電流,確保測量結果僅反映體積電阻。
保護環與測量電極間距應均勻(通常1~2mm),避免邊緣電場畸變。若保護環未全包圍測量電極,需引入邊緣修正因子。
表面電阻率測試:
使用平行條狀電極(間距10±0.5mm)或環形電極配置,僅測量沿表面的電流路徑。
電極材料應選用不銹鋼或鍍金黃銅,減少接觸電阻干擾。
四、電壓施加與電流測量
電壓施加:
選擇直流電壓(如500V,根據材料耐壓調整),極化時間60±5秒,避免介質吸收效應影響測量結果。
測試電壓應可調,范圍通常為10V~1000V,支持步進調節,電壓穩定性波動≤±1%。
電流測量:
讀取穩態電流Iv(通常10?¹²~10??A),計算體積電阻Rv=V/Iv(V為施加電壓,A為測量電極有效面積,t為樣品厚度)。
對于表面電阻率測試,讀取表面路徑電流I_s,根據電極長度L和電極間距W計算表面電阻率。
五、數據計算與結果呈現
數據計算:
體積電阻率(Ω·cm)=Rv×A/t
表面電阻率(Ω)=Rs×L/W(或根據具體電極配置使用相應公式)
結果呈現:
記錄樣品編號、厚度、預處理條件、測試電壓、溫濕度、儀器型號等必填信息。
給出體積電阻率、表面電阻率測試結果,注明測試標準(如ASTMD257、IEC60093、GB/T1410等)和不確定度分析(如校準誤差±3%)。
六、其他注意事項
重復性驗證:每個樣品至少測試3次,取幾何平均值。若離散度>20%,需排查原因(如局部缺陷)。
電化效應規避:高絕緣材料易積累靜電,測試后需短接電極放電10秒以上。
安全規范:高壓測試時確保接地可靠,操作者佩戴絕緣手套,設備配備緊急斷電裝置。
溫升影響:長時間測試可能導致樣品溫升,需監控溫度(紅外熱像儀輔助)。