GB/T 31838.2体积电阻率测试电极汇总

体积电阻率的测量回路中，电极是直接与试样接触的部件，同时承担导电、定位和隔离表面电流的作用。电极材料选型不当或贴合不紧，得到的电阻值可能偏高也可能偏低，而仪器本身并无异常。GB/T 31838.2—2019对体积电阻和体积电阻率测试中的电极作了专门规定，以下从基本要求、材料选用、三电极接法、贴合工艺和结果记录五个方面展开。

一、电极的基本要求

标准对试验用电极的要求可以概括为四点：易于施加到试样上，与试样表面紧密接触，不因自身电阻或对试样表面的污染引入很大误差，在试验条件下耐腐蚀；同时，电极的形状和尺寸应与配套的衬垫电极相适应。实际工作中判断某种电极材料是否合用，可用两种不同电极材料各测一次，结果差异明显即说明电极在引入误差。

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二、常用电极材料

常用电极材料主要有六类。

导电银漆：工业银漆气干或室温烘干后较为疏松，能透过湿气，加上电极后仍可进行条件处理，适合研究电阻与湿气、温度的关系。使用前宜确认漆中溶剂不影响试样电性能；涂刷时用细毛刷可使保护电极边缘光滑；圆电极可先用圆规画出轮廓，再涂满内部。

蒸发或喷镀金属：在确认材料不受离子轰击、温度应力或真空处理影响时采用。

液体电极：往往能得到较为满意的结果。液体由不锈钢环等框住，环的下边缘在不接触液体的一面削成锐边；可选用镓、铟、锡等室温下为液态的金属，标准不推荐使用水银。

胶体石墨：分散在水或其他合适媒质中的胶体石墨，使用条件与导电银漆相近。

导电橡胶：装卸方便，不妨碍试样的条件处理；绝缘电阻应小于1 000 Ω，邵氏硬度65～85的材料较为适合。

金属箔：铝箔和锡箔较常用，可粘贴在试样表面作为测量体积电阻的电极，但不适用于测量表面电阻；通常以少量凡士林、硅脂或硅油作粘贴剂。

三、三电极接法

测量体积电阻推荐采用三电极系统：测量电极居中，保护电极环绕其外侧，被保护电极位于试样另一面。保护电极把沿试样表面爬行的泄漏电流引离测量回路，使测得的电流主要反映体积部分。表面电阻可能比体积电阻低一个数量级，省去保护电极时读数往往偏小。保护端与被保护端之间存在电解电动势或热电动势时，可通过补偿方式消除；测量前先断开试样连线，仪器应指示接近无穷大的电阻。

四、贴合与尺寸控制

金属箔应在平稳压力下贴合，消除褶皱，把多余粘贴剂赶至边缘并用干净薄纸擦去，用软物按压可使胶层减薄到0.0025 mm以下。各类粘贴剂都可能影响测量结果，宜尽量少用。导电橡胶需在约2 kPa的压力下压紧，接触才稳定。装电极前应在至少5个不同位置测量厚度，厚度与电极尺寸的准确度控制在±1%；计算体积电阻率所用的电极有效面积，应与实际施加电压的电极面积一致。

五、结果记录与偏差

以导电橡胶作电极时，测量结果通常比金属电极高出百分之几十到百分之几百，横向比较时应留意这一差异。试验报告宜写明电极材料、电极尺寸、施加压力及所用粘贴剂，并与试验电压、温湿度一并记录。同一批材料做纵向对比时，保持电极体系不变，数据才有可比性。

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原创作者：北京中科微纳精密仪器有限公司