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高溫絕緣電阻率溫度設置及測試方式深度剖析

 GB/T 10064-2006。測量體積電阻率 時,盡量采用圓板試樣及三電極系統。其中有一個電極是保護電極。試樣任何兩處的厚度偏差不應大 于平均厚度的 5%。電極盡量是圓形的。由燒熔導電涂料或經蒸發或噴涂于試樣表面而制成的導電覆 層組成電極。金或鉛是合適的電極材料。銀不能用,因為高溫下銀要遷移。薄層的金在較高溫下會產 生燒結作用,從而降低導電率。對多孔的試樣不應采用蒸發或噴鍍電極,為了減小試樣邊緣表面的影 響,若不用保護電極,推薦電極至試樣邊緣的最小距離為 5 mm。
4 試驗設備 4. 1 電阻測量(見圖1) 應采用靈敏度和準確度符合要求的合適裝置進行測量(見 GB/T 1410-2006) 。
4.2 加熱室 應采用合適的電熱烘箱或電爐加熱試樣,其結構應能使整個試祥均勻受熱,溫度的波動要盡量小。 用合適的隔熱罩遮蔽試樣,避免試樣受到加熱元件的直接輻射。隔熱罩可以用陶瓷做成,例如氧化鋁或 類似于這類的材料。烘箱內要安裝銀、不銹鋼或類似材料的接地金屬屏蔽,防止加熱回路與測量回路之 間發生漏電流。在試樣電阻很高的情況下,測量期間必須斷開加熱兀件電源,以免測量受到千擾。
4.3 試樣架 試樣應緊密地放在加熱室內兩塊金屬電極之間,金屬電極及它的引線丹1耐高溫抗氧化及足夠機械 穩定性的金屬或合金制成,如不銹鋼等。此外,試驗也可在惰性氣體中進行,兩塊電極應具有足夠的厚 度,以防翹曲并保證試樣和兩塊電極溫度均等。兩塊電極的接觸面的尺寸等于試樣上的電極尺寸,其中 一塊可以移動,以使試樣可插入或取出。
4.4 測量導線 為防止泄漏電流影響試驗結果,采用帶有絕緣的測量導線穿過高電阻的陶瓷絕緣子而進入加熱室 內,絕緣子應處在冷的區域中并要有合適的保護。 注也可以通過爐頂或爐墻上的孔引人接線(爐身應接地) .若用硬導線作接線,則導線能依附在支撐物 L接線僅 與支撐物接觸,該支撐物是較冷的.可用任何硬質絕緣材料制成。 l GB/T 10581-2006/IEC 60345 ,1971 4.5 溫度控制 應采用一種溫度控制措施,溫度公差接 GB/T 10580-2003 的要求。推薦用兩支熱電偶或溫度計, 其中一支放在加熱室內用來控制溫度,另→支用來直接測量試樣溫度。 測量試樣溫度用的熱電偶,應放在離試樣盡可能近的地方,并使在測量電阻時不產生電場干擾。例 如熱電偶可直接插到電極的孔中,孔的底部盡可能接近試樣(見圖 1 )??稍陔姌O的反面垂直于試樣表 面鉆孔,或在墊板的側面平行于試樣表面鉆孔。熱電偶裝在電極內時,必須很好絕緣否則測量時應把熱 電偶斷開或拿出。 4.6 測量期間要點 因接線的絕緣在烘箱內承受熱,使絕緣電阻降低而影響測量。由于,電流測量儀表和電源之間的國 路是接地的(試樣的兩邊都對地絕緣) .若在電源上構成 個不太大的電流流失,貝IJ高電位接線和地電位 之間的電導可忽略。低電位接線和地電位之間的電導組成一個電流測量儀器并聯的分流器。測量電極 的對地電阻應比電流測量儀表的輸入電阻高1O~100 倍(對靈敏的電流測量儀表而言,其輸入電阻可 高達 10" íl) 。泄漏電阻必須在每個溫度下分別測定,若不同的金屬用在接線和電極架上時,不同金屬 之間的熱電偶電勢能引起測量誤差,用一個短路回路代替電源,測量電流便能指示出該熱電偶電勢效應 大小。
5 條件處理 試樣條件處理由材料規范規定,或從心B/T 10580-2003 表 I 所列的條件中選擇。
6 試驗程序 6. 1 連續升溫(方法 A) 本方法適用快速獲得在很寬溫度范圍內試樣電阻和溫度之間關系的試驗,且只適用于介電吸收υ 作用可以忽略的材料或者類似的材料進行比較。 試樣上施加規定的電壓,并以一定速度升溫,升溫速度取決于材料的厚度,且不大于 5'C /min 。 隨著溫度的升高,為了很好地確定電阻和溫度之間關系,要進行足夠次數的電阻測量。
6.2 分段升溫(方法 B) 本方法適用于比連續升溫更
確的電阻和溫度之間關系的試驗。對于有介電吸收作用的試樣也能 采用。若要對兒個試樣進行測量時,盡量每個試樣都能在不打開加熱室的情況下提供測量端,則可避免 等候每個試祥達到熱平衡的時間。 將試樣放入兩金屬電極之間并保持緊密接觸,試樣的溫度應盡快地從室溫升到所要求的試驗 溫度2) 。 當電極的溫度穩定在所要求的試驗溫度的士2'C或土 1% (按較大值汁)溫度范圍內.按材料規范要 求在試樣上施加規定的電壓 1 min(或按規定的其他時間) ,然后再升溫到下一個試驗溫度測量電阻。 測量完成后,應除去電壓,并把高壓極、測量極和保護極(如必要時)互相短接(短路)。 應選擇不少于 5 個試驗溫度來確定所要求的溫度范圍內電阻和溫度之間的關系。在較低溫度時, 選擇溫度間隔小,例如 10'C ,隨著試驗溫度的升高,溫度間隔適當增大。 注電阻和溫度的關系以電阻t電阻率)的對數與溫度的倒數的關系表示。
6.3 注意事項 由于介電吸收問題,在規定的測量時間里電流不能達到穩定時,就需要測出電阻與時間的函數關 系,從而估算出穩態下的電阻值。 1) 介電吸收在有些情況下可使短時電阻降低到正常電阻值的 1/1口 J. 2) 調節加熱室的溫度應使電極底極的溫度不超過所要求的試驗溫度 a 2 GB/T 10581-2006/IEC 60345 ,1971 當被試材料的電阻相對低時,需要降低電壓進行測量,避免試樣的發熱效應。 對于那些有極化效應的試樣,由于電荷集中在一個或兩個電極上,其試驗結果易出現誤差。 除非對熱降解影響有特殊要求外,試祥在試驗溫度下應保持足夠長的時間以達到熱平衡。按試驗 所要求的時間間隔或更長時間間隔,用另一個試樣定時地測量其電阻值 cl rnin 電化時間) ,再比較這些 測量值,從而決定暴露于試驗溫度下的最大允許時間。 在一系列逐級升溫下試驗后,還要在起始溫度上再進行測量,以便觀察試樣暴露在高溫下是否產生 變化。

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