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固體材料體積電阻率測(cè)定儀基本原理（三環(huán)電極）
1、體電阻率
如圖1所示，基于三電極測(cè)試法，使用北京航天縱橫生產(chǎn)的ZST-121型固體材料體積電阻率測(cè)定儀對(duì)聚丙烯薄膜的體電阻進(jìn)行測(cè)量，并通過(guò)公式計(jì)算出對(duì)應(yīng)的體電阻率,。
圖1
基本原理如圖2所示，當(dāng)固體材料體積電阻率測(cè)定儀用于測(cè)量高阻時(shí),，被測(cè)試樣與高阻抗直流放大器的輸出電阻Ro串聯(lián),，同時(shí)跨接到直流高壓測(cè)試電源上。高阻抗直流放大器將其輸出電阻上的分壓信號(hào)經(jīng)過(guò)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(cè)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,。
圖2
公式1
具體測(cè)量方法如圖3所示,，在測(cè)量之前先接通電源對(duì)固體材料體積電阻率測(cè)定儀器進(jìn)行預(yù)熱5分鐘,，再將試樣放置在測(cè)量電極與高壓電極之間，將測(cè)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(dòng)"鍵和“測(cè)量"鍵,，即可完成對(duì)試樣的測(cè)量,。體電阻率可由公式(2)和(3)求出。
圖3
公式2,、3
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(cè)量電極的直徑，單位cm,，本實(shí)驗(yàn)電極直徑為5cm;b為測(cè)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(shí)間的增加，對(duì)于不同厚度的聚丙烯薄
圖4
膜,，體電阻率均呈現(xiàn)下降的趨勢(shì),，而且隨著薄膜厚度的增加，體電阻率下降趨勢(shì)變得緩慢,。相比于結(jié)晶區(qū),，極化/去極化過(guò)程對(duì)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(shì),，且當(dāng)含量為1%時(shí)，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(shí)間的增加，對(duì)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(shì),。當(dāng)納米含量為2%時(shí)，體電阻率下降速度最快,，受極化/去極化的影響最大,。
圖5