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固体材料体积电阻率测定仪基本原理(三环电极)

北京航天纵横检测仪器有限公司

2023/9/20 8:50:08

1、体电阻率

如图1所示,基于三电极测试法,使用北京航天纵横生产的ZST-121固体材料体积电阻率测定仪对聚丙烯薄膜的体电阻进行测量,并通过公式计算出对应的体电阻率。

 

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基本原理如图2所示,当固体材料体积电阻率测定仪用于测量高阻时,被测试样与高阻抗直流放大器的输出电阻Ro串联,同时跨接到直流高压测试电源上。高阻抗直流放大器将其输出电阻上的分压信号经过放大后,输出到模/数转换器,再经微处理器输出到屏幕上,由显示器可以直接读取试样的绝缘电阻值。U为测试电压,Uo为输出电阻上的电压,Ro为输出电阻,RX为试样的绝缘电阻,由于RX远大于Ro,所以Rx可由公式(1)表示。

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image.png公式1

具体测量方法如图3所示,在测量之前先接通电源对固体材料体积电阻率测定仪器进行预热5分钟,再将试样放置在测量电极与高压电极之间,将测量电缆连接到仪器输入端和高压输出端,依次按面板上的“R”键、“充电”键、“自动”键和“测量”键,即可完成对试样的测量。体电阻率可由公式(2)(3)求出。

 

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image.png公式23

其中R。为仪器的读数,单位},;t为电介质材料试样的厚度,单位cm;d为测量电极的直径,单位cm,本实验电极直径为5cm;b为测量电极与保护电极之间的间隙,单位cm,间隙取0.2cm

1如图4所示,随着极化/去极化时间的增加,对于不同厚度的聚丙烯薄

 

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膜,体电阻率均呈现下降的趋势,而且随着薄膜厚度的增加,体电阻率下降趋势变得缓慢。相比于结晶区,极化/去极化过程对聚丙烯薄膜的非结晶区造成了更大的影响,导致自由体积变小,从而造成电导率的增加和体电阻率的降低。

2)如图5所示,随着纳米氧化镁含量的增加,体电阻率呈现先增加后下降的趋势,且当含量为1%时,改性聚丙烯的体电阻率达到最大值。另外,随着极化/去极化时间的增加,对于不同纳米氧化镁含量的改性聚丙烯薄膜,体电阻率都呈现下降的趋势。当纳米含量为2%时,体电阻率下降速度最快,受极化/去极化的影响最大。

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