高溫體積表面電阻率測(cè)試儀執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范GB/T 10581-2006，GB/T 1410-2006。

高溫體積表面電阻率測(cè)試儀技術(shù)參數(shù)

測(cè)試電壓 1-1000v任意電壓  

測(cè)試范圍  電阻5*102Ω～1*1016Ω（超出顯示電流最大換算可到20次方）測(cè)試速度（MAX）快速 5 次/秒，慢速 1 次/秒。

回讀電壓精度  0.5%±1V

顯示  4.3寸TFT

精度保證期 1年 根據(jù)計(jì)量證書有效期

操作溫度和濕度 0℃到40℃80%RH以下(無凝結(jié))

存儲(chǔ)溫度和濕度 -10℃到60℃ 80%RH以下(無凝結(jié))

操作環(huán)境 室內(nèi),海拔2000m

電源電壓：110V～220V AC 頻率：47Hz/63Hz

溫度范圍：0-200℃；（可以選擇定制）沖溫值：≤1-3℃；控溫精度：±1℃

電極裝置：高溫三環(huán)電極裝置

高溫三電極體積表面電阻率測(cè)試儀是評(píng)估絕緣材料在高溫環(huán)境下絕緣性能的關(guān)鍵設(shè)備。其操作涉及高溫、精密測(cè)量和安全防護(hù)，需要嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致。以下是詳細(xì)的使用指南：

一、 測(cè)試前準(zhǔn)備

1.樣品制備：

尺寸與平整度：根據(jù)所選標(biāo)準(zhǔn)（如IEC 62631-3-1, ASTM D257）裁剪樣品，確保尺寸符合電極要求（通常方形或圓形）。表面需平整、清潔、無缺陷（氣泡、裂紋、雜質(zhì)）。

清潔：使用合適的溶劑（如異丙醇）和無塵布徹底清潔樣品表面和邊緣，去除油脂、灰塵和脫模劑。確保完全干燥。

厚度測(cè)量：精確測(cè)量  樣品的平均厚度（至少5個(gè)點(diǎn)），這是計(jì)算體積電阻率的關(guān)鍵參數(shù)。使用精度足夠的測(cè)厚儀。

預(yù)處理 (可選但推薦)：根據(jù)材料標(biāo)準(zhǔn)或研究目的，可能需要在特定溫濕度下進(jìn)行預(yù)處理（如干燥、恒濕）以消除歷史效應(yīng)和吸附水分的影響。

2.儀器準(zhǔn)備：

閱讀手冊(cè)：仔細(xì)閱讀設(shè)備操作手冊(cè)和安全規(guī)程，熟悉具體型號(hào)的功能、限制和安全警示。

檢查與清潔：

檢查高溫測(cè)試腔體內(nèi)部是否清潔，無殘留物或粉塵。

檢查三電極系統(tǒng)（保護(hù)電極、測(cè)量電極、高壓電極）表面是否清潔、平整、無氧化或污漬。必要時(shí)用細(xì)砂紙（如1200目以上）或?qū)Ｓ脪伖飧? 極輕微  打磨清潔，再用溶劑擦拭干凈并徹底干燥。  注意保護(hù)電極表面光潔度！

檢查所有接線端子是否牢固，無松動(dòng)或氧化。

電極安裝與壓力調(diào)整：

將清潔好的三電極系統(tǒng)正確安裝到高溫腔內(nèi)的電極支架上。

關(guān)鍵步驟：   根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求或樣品特性，調(diào)整電極對(duì)樣品的壓力。壓力需  均勻、適中  ，既要保證電極與樣品表面良好接觸（減少接觸電阻），又不能過大導(dǎo)致樣品變形或損壞。通常標(biāo)準(zhǔn)會(huì)規(guī)定壓力范圍（如kPa級(jí)別）。使用測(cè)力計(jì)或依靠設(shè)備預(yù)設(shè)的扭力扳手/壓力裝置。

樣品放置：

將清潔干燥的樣品小心放置在  下電極（通常是高壓電極）  上。

對(duì)齊：   將  上電極系統(tǒng)（包含保護(hù)電極和測(cè)量電極）   仔細(xì)、準(zhǔn)確地降下，確保測(cè)量電極和保護(hù)電極與樣品表面良好接觸，并與下電極精確對(duì)齊，避免邊緣錯(cuò)位。保護(hù)電極應(yīng)完全包圍測(cè)量電極，兩者之間間隙均勻。

腔體關(guān)閉：   確認(rèn)電極和樣品放置無誤后，安全關(guān)閉高溫測(cè)試腔門。

3.    儀器設(shè)置：

連接：   確保電極引線（保護(hù)環(huán)、測(cè)量電極、高壓電極）正確連接到電阻測(cè)試儀主機(jī)對(duì)應(yīng)的端子（Guard, Low/Measure, High）。

開機(jī)預(yù)熱：   開啟電阻測(cè)試儀主機(jī)和高溫箱控制系統(tǒng)，讓其預(yù)熱穩(wěn)定（通常15-30分鐘）。

測(cè)試參數(shù)設(shè)置 (在主機(jī)或配套軟件上)：

測(cè)試模式：   選擇體積電阻率或表面電阻率模式。  體積電阻率測(cè)試時(shí)，保護(hù)電極必須有效連接以消除表面電流和雜散電容影響。

測(cè)試電壓：   根據(jù)材料預(yù)期電阻范圍、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定或研究需求設(shè)置合適的直流測(cè)試電壓（常用500V）。  注意電壓安全！

充電/穩(wěn)定時(shí)間：設(shè)置施加電壓后到開始讀數(shù)的等待時(shí)間，讓樣品極化穩(wěn)定（通常60秒）。

測(cè)試時(shí)間：設(shè)置單次測(cè)量讀數(shù)的時(shí)間或方式（如單次讀數(shù)、多次平均）。

量程：如果非自動(dòng)量程，根據(jù)預(yù)估電阻值設(shè)置合適量程。建議優(yōu)先使用自動(dòng)量程。

高溫箱溫度設(shè)置：設(shè)定目標(biāo)測(cè)試溫度（如150°C, 200°C）。  注意不要超過設(shè)備、電極或樣品的耐受溫度！

二、 高溫環(huán)境下的測(cè)試過程

1. 升溫程序：

啟動(dòng)高溫箱升溫程序。 強(qiáng)烈建議采用程序控溫，設(shè)置合理的升溫速率（如2-5°C/min）。避免過快升溫導(dǎo)致樣品熱沖擊開裂、變形或電極/樣品接觸不良。

溫度穩(wěn)定至關(guān)重要。待腔體溫度達(dá)到設(shè)定值后，  必須等待足夠長(zhǎng)的時(shí)間（通常30分鐘至2小時(shí)，取決于樣品厚度和熱容），確保樣品內(nèi)部溫度也均勻、穩(wěn)定地達(dá)到目標(biāo)值。設(shè)備溫度傳感器顯示的是腔體或電極附近溫度，樣品內(nèi)部溫度可能存在滯后。

2. 電阻測(cè)量：

樣品在目標(biāo)溫度下充分熱穩(wěn)定后，方可開始電阻測(cè)量。

在儀器軟件或面板上啟動(dòng)測(cè)量程序。

儀器按設(shè)定自動(dòng)執(zhí)行：施加測(cè)試電壓 -> 等待穩(wěn)定時(shí)間 -> 讀取電阻值（R_v 或 R_s）-> 放電。

安全： 測(cè)量過程中，高壓端子帶電！嚴(yán)禁觸碰電極或打開腔門！

3. 數(shù)據(jù)記錄：

記錄測(cè)得的電阻值（R_v 或 R_s）、測(cè)試溫度（  實(shí)際穩(wěn)定溫度，而非設(shè)定值  ）、測(cè)試電壓、穩(wěn)定時(shí)間、樣品厚度（體積電阻率必需）、樣品標(biāo)識(shí)、日期時(shí)間、環(huán)境條件（如有可能）等信息。  高溫下樣品厚度可能有微小變化，但通常忽略或使用室溫厚度計(jì)算。

4.多點(diǎn)/多溫測(cè)試 (可選)：

如需在多個(gè)溫度點(diǎn)測(cè)試，可在當(dāng)前溫度點(diǎn)測(cè)試完成后，設(shè)置程序升溫到下一個(gè)目標(biāo)溫度。

同樣，必須等待新溫度下樣品充分熱穩(wěn)定后再進(jìn)行測(cè)量。

或者在單一溫度下對(duì)同一樣品不同位置或不同樣品進(jìn)行多次測(cè)量。

三、 測(cè)試后操作

1. 降溫程序：

所有測(cè)試完成后，  關(guān)閉測(cè)試電壓輸出。

關(guān)鍵安全步驟： 不要立即打開高溫腔門！   啟動(dòng)高溫箱的  程序降溫  （設(shè)定合理的降溫速率，如2-5°C/min）或讓其自然冷卻。

必須等待腔體溫度降至安全溫度（通常是室溫或<50°C）以下才能開門。高溫樣品和電極極易造成嚴(yán)重燙傷！腔體內(nèi)部保溫材料散熱較慢。

使用隔熱手套或工具操作。

2.取出樣品和電極：

確認(rèn)溫度安全后，小心打開腔門。

升起上電極系統(tǒng)。

小心取出測(cè)試后的樣品（可能很脆或變形）。注意樣品可能釋放有害氣體（尤其新材料），確保通風(fēng)。

取出電極系統(tǒng)（如需清潔或更換）。

3.清潔與整理：

清潔電極（如有必要，遵循制造商建議）。

清潔腔體內(nèi)可能存在的樣品碎屑或揮發(fā)物殘留。

整理臺(tái)面，關(guān)閉所有設(shè)備電源。

四、數(shù)據(jù)處理與計(jì)算

1.體積電阻率 (ρ_v)：

`ρ_v = (R_v   A) / d`

`ρ_v`：體積電阻率 (單位通常是 Ω·cm 或 Ω·m)

`R_v`：測(cè)得的體積電阻 (Ω)

`A`：測(cè)量電極的有效面積 (cm2 或 m2) -   注意是測(cè)量電極的面積，不是樣品面積！

`d`：樣品厚度 (cm 或 m)

2.    表面電阻率 (ρ_s)：

`ρ_s = (R_s   P) / g`

`ρ_s`：表面電阻率 (單位通常是 Ω 或 Ω/sq，注意單位含義)

`R_s`：測(cè)得的表面電阻 (Ω)

`P`：保護(hù)電極的有效周長(zhǎng) (cm 或 m) -   注意是保護(hù)環(huán)內(nèi)周長(zhǎng)！

`g`：保護(hù)電極與測(cè)量電極之間的間隙寬度 (cm 或 m) -   標(biāo)準(zhǔn)電極系統(tǒng)該值是固定的常數(shù)

注意：   具體公式中面積A、周長(zhǎng)P、間隙g的定義和計(jì)算必須嚴(yán)格按照所采用的標(biāo)準(zhǔn)（如IEC 60243, ASTM D257）進(jìn)行。不同電極設(shè)計(jì)（同心圓環(huán)、三電極系統(tǒng)）公式可能略有不同。

 五、 關(guān)鍵注意事項(xiàng)與安全警示

1.高溫安全：   這是首要風(fēng)險(xiǎn)！始終意識(shí)到腔體、電極和樣品在測(cè)試中和剛結(jié)束時(shí)會(huì)非常燙。必須嚴(yán)格遵守降溫程序，佩戴耐高溫手套操作。禁止在高溫下打開腔門！

2.高壓安全：   測(cè)試電壓（500V/1000V）有觸電風(fēng)險(xiǎn)。確保測(cè)試開始前腔門已安全關(guān)閉并互鎖（如有），測(cè)試過程中嚴(yán)禁觸碰任何接線端子或電極部分。測(cè)量完成后儀器應(yīng)自動(dòng)放電或手動(dòng)放電后再操作。

3.樣品穩(wěn)定性：   高溫可能導(dǎo)致材料軟化、熔融、分解或釋放氣體。了解材料的耐溫極限，選擇低于其分解/變形溫度的測(cè)試點(diǎn)。在通風(fēng)良好的環(huán)境中操作，注意潛在的有害揮發(fā)物。

4.電極接觸：   高溫下電極接觸不良是常見問題。確保壓力設(shè)置合適且均勻。電極和樣品表面的清潔度至關(guān)重要。高溫氧化可能影響接觸。

5.溫度均勻性與穩(wěn)定性：   這是獲得可靠數(shù)據(jù)的關(guān)鍵。保證足夠的預(yù)熱/熱平衡時(shí)間。使用經(jīng)校準(zhǔn)的溫度傳感器，能監(jiān)控樣品實(shí)際溫度（如有條件）。

6.標(biāo)準(zhǔn)遵循：   嚴(yán)格遵循相關(guān)國(guó)際/國(guó)家/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（如IEC 60243, ASTM D257, GB/T 1410）的規(guī)定，包括樣品尺寸、電極尺寸、測(cè)試電壓、穩(wěn)定時(shí)間、溫度程序、計(jì)算公式等。不同標(biāo)準(zhǔn)間可能存在差異。

7.校準(zhǔn)：定期對(duì)電阻測(cè)試儀主機(jī)（電阻測(cè)量部分）和高溫箱（溫度控制部分）進(jìn)行計(jì)量校準(zhǔn)，確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和溯源性。校準(zhǔn)應(yīng)包括電阻標(biāo)準(zhǔn)和溫度傳感器。

8.環(huán)境控制 雖然高溫測(cè)試在腔體內(nèi)進(jìn)行，但實(shí)驗(yàn)室環(huán)境（特別是濕度）可能影響設(shè)備性能和樣品預(yù)處理狀態(tài)。

9. 儀器維護(hù)：定期清潔腔體和電極，檢查加熱元件、風(fēng)扇、接線等狀態(tài)，按手冊(cè)要求進(jìn)行維護(hù)。

總結(jié)

使用高溫三電極體積表面電阻率測(cè)試儀是一個(gè)系統(tǒng)性工程，需要  嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮髁鞒獭?yán)格的安全意識(shí)、對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的深刻理解以及對(duì)樣品和設(shè)備特性的充分認(rèn)識(shí)  。  充分的準(zhǔn)備（樣品和儀器）、精確的溫度控制、良好的電極接觸、嚴(yán)格的安全防護(hù)  是獲得可靠數(shù)據(jù)的關(guān)鍵。首次操作或測(cè)試新材料時(shí)，務(wù)必從小溫度點(diǎn)開始，并密切觀察實(shí)驗(yàn)過程。如有疑問，隨時(shí)查閱設(shè)備手冊(cè)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，或在有經(jīng)驗(yàn)人員指導(dǎo)下進(jìn)行。

高溫三電極電阻率測(cè)試儀操作復(fù)雜且涉及高溫、高壓、精密測(cè)量等高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)節(jié)，嚴(yán)格遵守注意事項(xiàng)是確保安全、獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的關(guān)鍵。以下是核心注意事項(xiàng)的歸納：

一、安全首要原則

1.  高溫防護(hù)

嚴(yán)禁觸碰高溫部件：爐體、樣品臺(tái)、夾具在測(cè)試中及降溫初期溫度極高（可達(dá)1000°C+），操作全程佩戴耐高溫手套、護(hù)目鏡/面罩。

禁止高溫開爐：爐溫必須降至安全溫度（通常≤50°C，具體看手冊(cè)）才能打開爐膛，否則可能引發(fā)炸裂、燙傷或樣品氧化。

控制升/降溫速率：過快會(huì)導(dǎo)致樣品、夾具或爐體熱應(yīng)力破裂。

2.  電氣安全

高壓風(fēng)險(xiǎn)：測(cè)試電壓可能達(dá)數(shù)百至上千伏，確保電極、電纜絕緣完好，接線時(shí)儀器斷電。

接地可靠：所有設(shè)備（主機(jī)、測(cè)量單元、屏蔽電纜）必須單點(diǎn)良好接地，防止電擊和干擾。

3.  氣氛/真空安全

惰性氣體防窒息：在密閉空間操作高流量惰性氣體（如N?, Ar）時(shí)，確保通風(fēng)良好。

真空操作規(guī)范：防止泵油倒吸或樣品在負(fù)壓下噴濺。

二、樣品制備關(guān)鍵

4.  表面處理決定成敗

清潔度：樣品表面必須無油污、粉塵、氧化層。使用高純?nèi)軇ū⒁掖迹┏暻逑床氐赘稍铩?/p>

平整度與光潔度：測(cè)試面需精密拋光（鏡面級(jí)），確保電極與樣品全區(qū)域緊密接觸。

電極涂覆：對(duì)高絕緣材料（如陶瓷、玻璃），表面需涂覆均勻致密的導(dǎo)電層（金、銀漿）并燒結(jié)，避免接觸電阻干擾。

5.  尺寸與形狀

嚴(yán)格按夾具要求加工樣品（厚度、直徑/邊長(zhǎng)），厚度均勻性誤差≤0.01mm。

三、測(cè)試系統(tǒng)搭建要點(diǎn)

6.  電極安裝與接觸

中心對(duì)齊：主電極、保護(hù)環(huán)、對(duì)電極必須嚴(yán)格同軸且平行于樣品表面。

間隙控制：保護(hù)環(huán)與主電極間隙（通常0.5~2mm）需均勻一致（誤差<0.1mm）。

壓力適中：夾具壓力需保證接觸但不壓碎樣品（尤其脆性材料）。

7.  三電極接線零差錯(cuò)

Guard保護(hù)環(huán)是核心：

主電極（High）→ Force Hi / 高壓端

保護(hù)環(huán)（Guard）→ Guard端  （必須連接！否則無法消除表面漏電流）

對(duì)電極（Low）→ Force Lo / 低壓端（參考地）

```

使用原裝高溫屏蔽線：普通導(dǎo)線在高溫下絕緣失效，且易引入干擾。

四、測(cè)試過程精度控制

8.  溫度穩(wěn)定性是基礎(chǔ)

充分熱平衡：達(dá)到目標(biāo)溫度后需保溫至少30分鐘~2小時(shí)（視樣品尺寸定），待溫度波動(dòng)<±1°C再測(cè)量。

避免熱梯度：爐膛溫度分布需均勻（可空載校準(zhǔn)）。

9.  電參數(shù)設(shè)置技巧

測(cè)試電壓選擇：

先做預(yù)實(shí)驗(yàn)（低電壓IV掃描），確認(rèn)線性歐姆區(qū)。

典型值：絕緣材料常用 10V~500V（避免擊穿或焦耳熱）。

量程與積分時(shí)間：高阻測(cè)量需切至高靈敏度檔（pA/nA）并延長(zhǎng)積分時(shí)間（>1秒）。

保護(hù)電流限制：設(shè)置電流合規(guī)限值（如1mA），防止樣品擊穿損壞儀器。

10. 環(huán)境干擾

屏蔽：測(cè)試全程關(guān)閉爐門，電纜遠(yuǎn)離電源線。

除濕：高濕環(huán)境可能導(dǎo)致表面漏電，可在干燥箱內(nèi)裝樣。

五、數(shù)據(jù)可靠性與處理

11. 有效面積計(jì)算

體積電阻率公式：

ρ_v = R × (A / d)

A = π × (r? + g/2)2   [主電極半徑r? + 保護(hù)環(huán)間隙g的一半]

嚴(yán)格測(cè)量：用千分尺復(fù)核樣品厚度（d）和電極尺寸（r?, g）。

12. 異常數(shù)據(jù)排查

讀數(shù)不穩(wěn)→ 檢查接地、屏蔽、接觸壓力、溫度波動(dòng)。

電阻值過低→ 可能電極短路或表面污染漏電。

電阻值跳變→ 樣品微裂紋或接觸不良。

六、設(shè)備維護(hù)與校準(zhǔn)

13. 定期維護(hù)

清理爐膛內(nèi)碎屑，用酒精擦拭電極接觸面。

檢查加熱絲、熱電偶狀態(tài)，校準(zhǔn)溫度傳感器（每年1次）。

14. 儀器校準(zhǔn)

源表/皮安表需每年計(jì)量校準(zhǔn)，高阻測(cè)量對(duì)儀器精度極度敏感。

關(guān)鍵總結(jié)：三電極法的核心

> 保護(hù)環(huán)（Guard）的作用是強(qiáng)制表面漏電流通過Guard端流走，確保主電極電流僅反映材料本體電阻。若Guard未正確連接或間隙不均，所有數(shù)據(jù)將失效！

操作口訣：

安全降溫再開爐，表面拋光如鏡面；

三電極接線莫接錯(cuò)，Guard保護(hù)是關(guān)鍵；

溫度穩(wěn)定才讀數(shù)，高壓低流防擊穿。

務(wù)必以設(shè)備手冊(cè)為準(zhǔn)，首次操作需有經(jīng)驗(yàn)人員指導(dǎo)！

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