国标GB/T 31838.3表面电阻率测试电极汇总

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表面电阻率的测量结果与电极类型密切相关，这是GB/T 31838.3—2019《固体绝缘材料 介电和电阻特性 第3部分：电阻特性（DC方法） 表面电阻和表面电阻率》（修改采用 IEC 62631-3-2:2015）反复强调的一点。与体积电阻率只需一套三电极系统不同，表面电阻按产品形态与应用需求给出了五类电极装置。本文以标准原文为依据，对这五类电极装置及其配套要求做一次集中梳理。

一、电极装置的选择逻辑

标准在5.1 中给出选用原则：根据特定的测量要求和产品的需求来选择不同类型的电极。具体而言，对表面形状弯曲的材料，建议选用小型线电极；弹簧电极可在产品上施加较小的应力而进行测量，且对于测量前应进行条件处理的材料最为适用；若产品标准未作规定，则应依据典型应用选择电极装置；如果所选电极放置在试样上会使试样形状发生明显变化，则应更换其他合适的电极；在没有可供参考的选用信息时，推荐采用小型线电极装置。

二、电极装置A——弹簧电极

电极装置A 由两个长度为 100 mm、间距为 10 mm 的柔性金属边缘锋利的刀刃电极组成，标准图 1 给出了示例，主要尺寸包括 100±0.5 mm、10±0.1 mm 与 25 mm 等。其金属刀刃电极应包括两个相邻间隔为 0.3 mm、厚度为 0.3 mm、长度不超过 5 mm 的弹簧装置。接触力应足够大，以保证刀刃紧贴在试样表面，但不破坏试样表面。电极装置 A 无保护电极，所施加的金属刀刃电极的连接线宜具有足够的绝缘。

三、电极装置B——小型线电极

电极装置B 由两个粘附而成的线电极组成，没有保护电极。标准要求使用两个平行的、宽度为 1.5 mm、长度为 25 mm、电极间距为 2 mm 的线电极，例如导电银。电极应在试样条件处理前安装，并按两电极系统连接测量电路（标准图 2 为其示意图，含支撑杆、导杆、线电极与试样）。

由于它对曲面适应性好、安装便捷，标准在两处将其列为优先选项：弯曲表面的材料建议选用它；无参考信息时推荐采用它。

四、电极装置C——环形电极

电极装置C 为三电极系统。在试样的一面放置环形电极，在对面放置不小于相应测量电极尺寸的保护电极；可在试样条件处理前粘合电极。标准表 1 给出了三档典型尺寸 C1、C2 与 C3，每档包含三组直径参数（如 C1 为 50 mm、60 mm、80 mm，C2 为 76 mm、88 mm、100 mm，C3 为 25 mm、38 mm、50 mm）。

测量时，表面电阻应在电极1 和电极 2 之间被测量，电极 3 应接地。标准另提示：对于电导率很小且厚度可能小于或等于 10 μm 的薄膜材料，应注意保证电流表的输入电阻明显小于被测试样的体积电阻。进行材料比较测量时，标准推荐使用电极装置 C1。

五、电极装置D 与 E——线电极及其小板变体

电极装置D 包含两个粘合的线电极，没有保护电极，其长度和电极间距与电极装置 A 相同：两个平行的线电极宽度为 1.5 mm、长度为 (100±1) mm、间距为 (10±0.5) mm，例如导电银。可在试样条件处理前安装，按两电极系统连接测量电路。

电极装置E 是三电极系统，由两个平行的、宽度为 1 mm～2 mm、长度为 (50±1) mm、间距为 (5±0.5) mm 的线电极组成，例如导电银。试样另外一面放置保护电极，其尺寸不小于相应测量电极所覆盖试样的面积；可在条件处理前安装，按三电极系统连接试验电路。标准注明：当试样为宽度和长度均大于或等于 60 mm 的小板材时，推荐使用电极装置 E。

六、电路形式、电极材料与试样配套

电路形式与电极装置一一对应：环形电极C 和线电极 E 采用接地保护三电极测量电路；电极装置 A、B、D 采用两电极测量电路。

电极材料方面，使用贴附电极（B、C、D 和 E）时，应选择合适的区域，保证电极完全覆盖在试样表面，且所选电极材料不应影响表面电阻值的测量；标准注明导电银漆和石墨电极已被证实适合作为电极材料。

试样方面，尺寸要适用于所选用的电极装置，标准附录A 的表 A.1 按产品种类给出推荐：热塑性成型部件为 E、C（≥60 mm×≥60 mm）；热固性成型部件为 A、E、C（≥60 mm×≥60 mm）；玻纤增强不饱和聚酯模压件（SMC/BMC）为 A、C（≥100 mm×≥100 mm）；环氧片材、环氧板为 C；管材、棒状、条状制品为 B、D。试样应具有简单的几何形状，如平行测量区域的圆盘、圆柱体等；如有可能，试样厚度应与产品厚度相同；若接触电极的表面为机加工所得，应在报告中记录机加工类型。试样数量若无相关要求，最少应采用 3 个。

七、核心总结

表面电阻不是一个材料的主要特性，它主要取决于工艺参数、环境条件、表面的老化现象和污染——这是标准在"意义"一章给出的判断。因此电极装置的选择、贴附方式与试样尺寸的匹配，本质上是在把"被测对象"定义清楚。把这个前提写进作业规程并如实记录，不同批次与不同实验室的数据才具备比较的基础。

原创作者：北京冠测精电仪器设备有限公司