變溫_變壓四探針測試儀的研制及應(yīng)用

3 導(dǎo)電橡膠壓阻行為和溫阻行為的測試

導(dǎo)電橡膠是兼有橡膠高彈性和導(dǎo)電功能的一種復(fù)合材料，壓力和溫度都會影響橡膠分子鏈及其與導(dǎo)電填料的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。從圖 4 可以看出，當重力較小時( 0 ～1． 47 N) ，EPDM/石墨復(fù)合材料的電阻率隨重力增加而減小，當重力達到 1． 47 N 以后，電阻率迅速下降，這是因為石墨粒子在外加重力下相互靠近直至接觸，形成了更有效的導(dǎo)電通路所致。當重力在1． 96 ～2． 94 N，電阻率有所增加，當重力達到 3． 43 N 后，電阻率迅速增大，這是因為在由四探針傳遞到樣品的重力過大，使石墨導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)破壞、導(dǎo)電通路打斷造成的。此規(guī)律與文獻［3］基本相符。

從圖 5 可以看出，隨溫度升高，EPDM/石墨復(fù)合材料的電阻率呈減小趨勢，表現(xiàn)出橡膠材料的負溫度系數(shù)效應(yīng)———NTC 效應(yīng)［5］。在室溫 ～60℃，電阻率急劇下降，而超過 60℃以后電阻率下降速度減小直至變化不大。這是因為升高溫度有利于柔性橡膠分子鏈的運動，使石墨粒子相互接觸，形成更有效的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，從而表現(xiàn)為電阻率迅速下降，直到粒子間充分接觸，電阻率不再發(fā)生顯著變化。

4 結(jié) 語

自制金屬/陶瓷組裝四探針是由金屬針、陶瓷、中空鋁制或銅制承壓件、金屬導(dǎo)線等組成，具有耐高溫、便于變壓變溫測試、成本低等特點，與控溫裝置、加壓裝置和測試裝置結(jié)合，能夠準確測試導(dǎo)電橡膠等材料的壓阻特性和溫阻特性。

參考文獻(References):

［1］ 鄭 強，稅 波，沈 烈． 炭黑填充多組分高分子導(dǎo)電復(fù)合材料的研究進展［J］． 高分子材料科學(xué)與工程，2006，22( 4) : 15-18．

［2］ 周國慶，葉明泉，韓愛軍． 結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子納米粒子制備的研究進展［J］． 化工進展，2007，26( 3) : 350-355．

［3］ 宋義虎，鄭 強，益小蘇． 高密度聚乙烯/石墨半導(dǎo)體復(fù)合物的壓阻特性［J］． 復(fù)合材料學(xué)報，1999，16( 2) : 46-51．

［4］ 宋義虎，王浩江，鄭 強，等． 高密度聚乙烯/石墨導(dǎo)電復(fù)合物的PTC 行為及其熱循環(huán)穩(wěn)定性［J］． 功能高分子學(xué)報，2001，14( 1) :39-44．

［5］ 裘懌明，傅 政，胡義強． 華光導(dǎo)電炭黑填充膠料的負溫度系數(shù)( NTC) 效應(yīng)［J］． 特種橡膠制品，1999，20( 2) : 5-8．

［6］ 尚修勇，朱子康． 新型可溶性 PI/SiO2納米復(fù)合材料的研究［J］．工程塑料應(yīng)用，2000，28( 8) : 4-6．

［7］ 陳少卿，成 霞，王 霞，等． 納米氧化鋅/聚乙烯復(fù)合材料中空間電荷及體積電阻率的研究［J］． 絕緣材料，2007，40( 2) : 48-50

［8］ 龐志成，胡玉春，羅震寧． 功能高分子膜導(dǎo)電性測試方法的研究［J］． 中國測試技術(shù)，2003，29( 4) : 3-4．

［9］ 晏 敏，彭楚武，黎福海． 智能四探針電阻率測試儀的研制［J］．湖南大學(xué)學(xué)報: 自然科學(xué)版，2005，32( 5) : 52-55．

［10］ 徐遠志，晏 敏，黎福海． 數(shù)字化智能四探針測試儀的研制［J］．封裝測試技術(shù)，2004，29( 8) : 47-49

［11］ 孫以材，劉新福 高振斌，等． 微區(qū)薄層電阻四探針測試儀及其應(yīng)用［J］． 固體電子學(xué)研究與進展，2002，22( 1) : 93-99