材料導(dǎo)電性能的測定課件

材料導(dǎo)電性能的測定材0901-5班趙愷20092104I.絕緣電阻的測定一、實驗?zāi)康蘑倭私饨^緣材料的導(dǎo)電機理②弄懂高阻計測量材料電阻率的基本原理③掌握常溫下用高阻計三電極系統(tǒng)測量材料絕緣電阻的方法（2）體積電阻率體積電阻率的定義是沿體積電流方向的直流電場強度與穩(wěn)態(tài)體積電流密度之比，即（3）表面電阻率表面電阻率的定義是沿表面電流方向的直流電場強度與穩(wěn)態(tài)下單位寬度的電流密度之比，即它是衡量材料漏電性能的物理量，與材料的表面狀態(tài)及周圍環(huán)境條件（特別是濕度）有很大的關(guān)系。2.測試原理及儀器結(jié)構(gòu)測定絕緣電阻的方法主要有：電壓一電流表法(測量109Ω以下的絕緣電阻)、檢流計法(1012Ω以下)、電橋法(1015Ω以下)以及高阻計法。其中高阻計測量的阻值較高，測量范圍較廣，而且操作方便，因此在工程中普遍采用。本實驗采用高阻計測量絕緣電阻，儀器如下圖所示k1—測量與放電開關(guān)；k2—RV

、RS轉(zhuǎn)換開關(guān)；k3—輸入短路開關(guān)；R0—標準電阻；A—測量電極；B—保護電極；C—試樣Rx；D—底電極高阻計法測量的基本電路示意圖（2）電極系統(tǒng)國家標準GB1410固體電工絕緣材料絕緣電阻、體積電阻率和表面電阻實驗方法中推薦一種三電極測量方法，包括中心圓柱電極、圓環(huán)電極以及底面平板電極，如圖所示。體積電阻率表面電阻率其中

代表測量電極的有效直徑，t代表試樣的厚度。采用三電極體系測量體電阻時，表面漏電電流由保護電極旁路接地，而測量表電阻時，體積漏電流由保護電極旁路接地。這樣就實現(xiàn)了體積電流與表面電流的分離。四、測試操作步驟1．試樣制備選取平整、均勻、無缺陷的試樣原片，絕緣電阻試樣切割為邊長100mm左右，厚度為2～4mm的方形試樣。試樣的數(shù)量不少于2個，并用布條蘸無水乙醇將試樣擦洗干凈，風(fēng)干。為減小溫度與濕度對結(jié)果的影響，絕緣電阻試樣在測量前應(yīng)按表1條件進行預(yù)處理。預(yù)處理結(jié)束后，將試樣置于干燥器中冷卻至室溫待用。試樣溫度/℃相對濕度/%時間/hA20±565±5≥24B70±2＜404C105±2＜401預(yù)處理條件2．測試環(huán)境要求國家標準規(guī)定溫度為（20±5）℃，相對濕度（65±5）%。3．電極從干燥器中取出試樣塊，安放在屏蔽箱內(nèi)。安放時應(yīng)注意：保持3個電極同心；間隙均勻；電極與試樣接觸良好；環(huán)電極的光潔面接觸試樣，切勿倒置；先測表面電阻，按三電極線說明接好電極線，蓋上屏蔽箱蓋，將屏蔽箱外的開關(guān)撥至Rs。（2）儀器的連接：<1>調(diào)整“調(diào)零”旋鈕，使電表指針在“0”點。(對歐姆刻度來說就是“∞”點)<2>將電纜線一端接在高阻儀面板上的輸入插座中，另一端接至電極箱一側(cè)的測量插座中并旋緊固定套。<3>將測試電源線一端接在高阻儀面板上的測試電壓接線柱Rx上（紅色），另一端接至電極箱一側(cè)的測試電壓接線柱上（紅色）。(此時高阻儀面板上的“放電—測試”開關(guān)應(yīng)置于“放電位置”。)<4>將接線地線一端接至高阻儀面板上的接地端鈕上，另一端接到電極箱的接地端鈕上，然后一并接地。（3）測試樣品的連接將充分放電及干燥處理的試樣(即當試樣末加壓時，應(yīng)在儀器上沒有明顯的指示值)的三個電極引線分別接于電極箱內(nèi)相應(yīng)的三個接線柱上，關(guān)閉電極箱蓋。（4）接通電源及預(yù)熱將電源開關(guān)打開，預(yù)熱15分鐘。（若用高倍率擋時應(yīng)預(yù)熱1小時）將儀器連接線接好，操作儀器，使高阻表處于備用狀態(tài)。5．測試步驟（1）測量體積電阻值Rv：<1>將Rv、Rs轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至Rv處。<2>將電壓選擇開關(guān)置于所需要的測試電壓位置上，將“倍率選擇”旋鈕選至所需的位置。(在不了解測試值的數(shù)量級時，倍率應(yīng)從低次方開始選擇。)<3>將“放電、測試”開關(guān)放在“測試”位置，檢查電壓應(yīng)選擇的位置，打開輸入短路開關(guān)(即按鈕抬起來)，讀取加上測試電壓1分鐘，指示電表顯示的電阻值。讀數(shù)完畢，將“倍率”打回“10-1”檔。五、數(shù)據(jù)記錄與處理預(yù)處理條件溫度

/℃測試條件溫度/℃相對濕度/%相對濕度/%時間

/h施加電壓/V試樣編號試樣厚度/m表面電阻體積電阻Rs/Ωρs/ΩRv/Ωρv/Ω.m123平均電阻率ρs=Ωρv=Ω.m實驗數(shù)據(jù)記錄表II.阻-溫曲線的測繪一、實驗?zāi)康蘑倥宀牧蠈?dǎo)電率隨溫度變化的機理②掌握材料阻-溫曲線的測繪方法2測量采用WRT電阻溫度特性測定儀可以測量材料的阻溫曲線，其測量原理電路如圖溫度T是電阻變化的百分率可用下式表示：式中——室溫時的電阻值——室溫時的電阻值溫度T時電阻變化的平均百分率可用下式表示：四、實驗步驟1.試樣的制備選取平整、均勻、無裂紋、無機械雜質(zhì)等缺陷的試樣原片，測量試樣切成直徑10~16mm的圓形試樣，厚度2~3mm試樣的數(shù)量不少于3個，并用軟布條蘸無水乙醇將試樣擦干凈。2.測量環(huán)境我國國家標準所規(guī)定常溫為（20±5）℃，相對濕度為（65±5）％。實驗環(huán)境條件最好能符合標準，至少不與所需條件相差太多。3.實驗儀器的準備將本儀器放置在堅固的工作臺上，插好電源。4.操作步驟（1）手搖升降機構(gòu)下降電爐，暴露上、下點極。（2）松開調(diào)壓手輪，向上推動上電極桿，將樣品放入上、下電極之間，盡量正中平貼，旋動調(diào)壓手輪給定合適壓力。（3）手搖升降機構(gòu)上升電爐約10c