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北京航天縱橫檢測儀器有限公司>>技術(shù)文章>>固體材料體積電阻率測定儀基本原理(三環(huán)電極)

固體材料體積電阻率測定儀基本原理(三環(huán)電極)

閱讀:1150        發(fā)布時間:2023-9-20

1、體電阻率

如圖1所示,基于三電極測試法,使用北京航天縱橫生產(chǎn)的ZST-121固體材料體積電阻率測定儀對聚丙烯薄膜的體電阻進(jìn)行測量,并通過公式計(jì)算出對應(yīng)的體電阻率。

 

1

 

基本原理如圖2所示,當(dāng)固體材料體積電阻率測定儀用于測量高阻時,被測試樣與高阻抗直流放大器的輸出電阻Ro串聯(lián),同時跨接到直流高壓測試電源上。高阻抗直流放大器將其輸出電阻上的分壓信號經(jīng)過放大后,輸出到模/數(shù)轉(zhuǎn)換器,再經(jīng)微處理器輸出到屏幕上,由顯示器可以直接讀取試樣的絕緣電阻值。U為測試電壓,Uo為輸出電阻上的電壓,Ro為輸出電阻,RX為試樣的絕緣電阻,由于RX遠(yuǎn)大于Ro,所以Rx可由公式(1)表示。

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2

 

image.png公式1

具體測量方法如圖3所示,在測量之前先接通電源對固體材料體積電阻率測定儀器進(jìn)行預(yù)熱5分鐘,再將試樣放置在測量電極與高壓電極之間,將測量電纜連接到儀器輸入端和高壓輸出端,依次按面板上的“R"鍵、“充電"鍵、“自動"鍵和“測量"鍵,即可完成對試樣的測量。體電阻率可由公式(2)(3)求出。

 

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3

 

image.png公式23

其中R。為儀器的讀數(shù),單位},;t為電介質(zhì)材料試樣的厚度,單位cm;d為測量電極的直徑,單位cm,本實(shí)驗(yàn)電極直徑為5cm;b為測量電極與保護(hù)電極之間的間隙,單位cm,間隙取0.2cm

1如圖4所示,隨著極化/去極化時間的增加,對于不同厚度的聚丙烯薄

 

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4

 

膜,體電阻率均呈現(xiàn)下降的趨勢,而且隨著薄膜厚度的增加,體電阻率下降趨勢變得緩慢。相比于結(jié)晶區(qū),極化/去極化過程對聚丙烯薄膜的非結(jié)晶區(qū)造成了更大的影響,導(dǎo)致自由體積變小,從而造成電導(dǎo)率的增加和體電阻率的降低。

2)如圖5所示,隨著納米氧化鎂含量的增加,體電阻率呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢,且當(dāng)含量為1%時,改性聚丙烯的體電阻率達(dá)到最大值。另外,隨著極化/去極化時間的增加,對于不同納米氧化鎂含量的改性聚丙烯薄膜,體電阻率都呈現(xiàn)下降的趨勢。當(dāng)納米含量為2%時,體電阻率下降速度最快,受極化/去極化的影響最大。

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