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GB/T 40719-2021 硫化橡胶或热塑性橡胶 体积和/或表面电阻率的测定.pdf简介:
GB/T 40719-2021是中国国家标准,全称为《硫化橡胶或热塑性橡胶 体积和/或表面电阻率的测定》。这个标准主要规定了如何测量硫化橡胶或热塑性橡胶的体积电阻率和/或表面电阻率。电阻率是材料的一种电学性质,反映了材料内部对电流阻碍的程度,包括体积电阻率(材料整体的电阻特性)和表面电阻率(材料表面的电阻特性)。
在实际应用中,这可能用于评估橡胶材料的绝缘性能,例如在电子、电气设备、电线电缆、绝缘材料等领域。通过测量橡胶的电阻率,可以了解其在电流传导或阻止方面的性能,从而决定其在特定应用中的适用性。
标准详细规定了测试设备、环境条件、试样制备、测试方法、数据处理和报告要求等,确保了测量结果的准确性和可比性。遵循这个标准,可以得到橡胶材料的电阻率数据,帮助企业或科研机构做出科学的材料选择和设计决策。
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B/T40719—2021/IS014309:2019
警示1一一使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本文件并未指出所有可能的安全 问题,使用者有责任采取适当的安全和健康措施,并保证符合国家的有关法规规定的条件。 警示2一一本文件规定的某些步骤可能涉及使用或产生某些废弃物,这可能对局部环境产生危害。 相关文件中应规定适当的安全操作和废弃物使用后的处理条款
本文件描述了硫化橡胶或热塑性 或表面电阻率的测试方法, 本文件适用于电阻率在10'Q·m~1017Q·m之间的硫化橡胶或热塑性橡胶
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件。 ISO1382橡胶术语(Rubber—Vocabulary) ISO18899:2013橡胶试验设备校准指南(Rubber—Guidetothecalibrationoftestequipment ISO23529橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序(Rubber一Generalproceduresforpre paring and conditioning test pieces for physical test methods)
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件DB23∕T 1203-2020 低温辐射电热膜供暖系统应用技术规程,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件。 ISO1382橡胶术语(Rubber—Vocabulary) ISO18899:2013橡胶试验设备校准指南(RubberGuidetothecalibrationoftestequipment) ISO23529橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序(Rubber一Generalproceduresforpre paringand conditioningtestpieces forphysical testmethods)
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橡胶试样的体积电阻 的。体积电阻率和表 计算得到的
测试设备主要由电源、电流测量装置和电极组成,如下所示: 5.1稳定的直流电源,能够给试样提供1V~1000V的电压。 5.2电压表,可测量外加电压,测量精度为士2%。 5.3电流表或其他电流测量装置,可测量0.01pA~100mA的电流,具体取决于测试试样的电阻率大 小,测量精确度为5%以上。 5.4电极.如图1所示
5.4.1带保护电极的电极系统
共使用3个电极来测量试样的电阻率: 个主电极(圆柱状的); 个环形电极(环状的); 个对置电极(圆柱状的)。 4.2电极形状和尺寸 主电极(最小的)是圆柱状,被环状的电极环绕着。第三个电极也是圆柱状的,安装在试样和主电极 目对的一侧。电极装置如图1所示。 尺寸应符合以下要求:
共使用3个电极来测量试样的电阻率 个主电极(圆柱状的); 个环形电极(环状的); 个对置电极(圆柱状的)
5.4.2电极形状和尺寸
主电极(最小的)是圆柱状,被环状的电极环绕着。第三个电极也是圆柱状的,安装在试样和主电极 相对的一侧。电极装置如图1所示。 尺寸应符合以下要求: 主电极的直径D,至少是测试试样厚度h的十倍
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主电极和环形电极之间的间隙g应保持均匀的宽度。测量体积电阻率时,间隙需要达到边缘 效应和电流泄漏之间的平衡,边缘效应是指沿电极附近的弯曲路径流动的电流,间隙较宽时, 边缘效应更为普遍,间隙较窄时,主电极和环形电极之间的泄漏电流会较大。根据测量电阻率 范围的不同,使用的间隙在1mm~15mm之间。 测量表面电阻率时,间隙g至少为测试试样厚度的两倍,以便可以忽略体积电阻的影响。 环形电极的宽度应大于测试试样的厚度h。 对置电极的直径D,应大于环形电极的外径D3。 注:测量的体积或表面电阻可能很大程度上取决于试样和电极尺寸,对于比对试验,需要使用相同尺寸的试样和 电极。
电极由导电材料制成,并能与测试试样紧密接触。如果电极在环境调节前使用,电极材料应有透湿 性。硬金属以外的电极应辅以硬金属垫板使电极表面平整。 注:合适的电极材料详见附录 A
合适的测试回路如图2和图3所示
图2体积电阻率的电路配置
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设备的校准要求应符合附录C的规定。
图3表面电阻率的电路配置
试样应为平整、光滑的薄片,尺寸应足以使环形电极达不到其边缘。薄片表面不能进行打磨处理, 试样的厚度范围为0.5mm5mm,推荐选用的厚度为1mm或2mm。 试样的厚度应在主电极覆盖的区域取几个均匀分布的点进行测量,测量的精度为0.01mm。取平 均值作为试样的厚度值。一组试样厚度值的波动不应超出平均值的10%。用于比对试验的试样,应尽 可能选用相同厚度的试样
试样硫化和试验的时间间隔应符合ISO23529的规定。 样品和试样在硫化和试验之间的储存应符合ISO23529的规定。 根据ISO23529规定材料在试验前应至少在标准实验室温度和湿度下调节16h。 金属箔、液态和导电弹性体电极应在调节后试验。并在调节之后尽可能快的进行试验。透湿电极
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无需调节即可进行试验
试验通常在ISO23529规定的标准实验室温度下进行,但也可以在高温或低温下进行。如在高温 成低温下进行试验,试验温度应从ISO23529列举的温度值中选择。 已知对湿度较为敏感的材料,试验应在ISO23529规定的标准实验室条件(温度和湿度)下进行, 注:通过观察湿度对聚氢酯橡胶和其他含有亲水性填料的橡胶有影响
施加在试样上的电压范围为1V~1000V。应根据测试试样的电阻率和电流表的额定电流选择 合适的试验电压。试样的耗散功率不能超过0.1W,以使热效应降到最低。建议选用的电压为1V、 0V、100V、500V和1000V。合适的测试条件详见附录B。 注:设定小于0.1W的电耗散是基于对生热的估计。假设试样内的电耗散为1W,施加电流60s,将产生60J热 量。假设发热区橡胶的质量和比热分别为3g和2000J/(kg·K),并且所有产生的热量都会升高试样的温 度,由此产生的温升为10K。在实际应用中,热从试样中散失,实际温升会比计算值小。如果将耗散功率限制 在0.1W以内,估计温升约为1K,认为可以忽略不计
施加在试样上的电压范围为1V~1000V。应根据测试试样的电阻率和电流表的额定电流选择 合适的试验电压。试样的耗散功率不能超过0.1W,以使热效应降到最低。建议选用的电压为1V、 0V、100V、500V和1000V。合适的测试条件详见附录B。 注:设定小于0.1W的电耗散是基于对生热的估计。假设试样内的电耗散为1W,施加电流60s,将产生60J热 量。假设发热区橡胶的质量和比热分别为3g和2000J/(kg·K),并且所有产生的热量都会升高试样的温 度,由此产生的温升为10K。在实际应用中,热从试样中散失,实际温升会比计算值小。如果将耗散功率限制 在0.1W以内,估计温升约为1K,认为可以忽略不计
测量电极尺寸和间隙g的宽度,精确到0.05mm。 放置电极时应确保整个电极区域与试样紧密接触,注意不要用力过度,因为试样的变形可能对测试 吉果造成影响。当使用导电涂料电极时,应确保涂层没有遭到破坏,并与试样没有分离。 连接电极、电流测量装置和电源,如图2或图3所示,分别用于体积电阻率和表面电阻率的测量。 短路被保护电极和不保护电极,如图2和图3所示,以消除试样上和试样内的任何残余电荷。此操 乍应在调节后的试样上进行,对于电阻率高于10°2·m的材料,应采取足够的放电时间。 根据需要重新连接电极测量体积电阻率或表面电阻率,然后施加指定的电压。施加电压1min后 则量被保护电极和不保护电极之间的电流。 再次测量同一个试样时.需要重复放电的步骤
JC∕T 2093-2011 后张法预应力混凝土孔道灌浆外加剂按照公式(1)计算体积电阻率:
式中: ov 体积电阻率,单位为欧姆·米(Q·m); A 被保护电极的有效面积,单位为平方米(m"); 测试试样的厚度.单位为米(m):
B/T40719—2021/IS014309:2019
Rv一体积电阻值,单位为欧姆(Q); V一测试电压,单位为伏特(V); Iv一一施加电压1min后测量的直流电流值,单位为安培(A) 主电极的有效面积由D,十Bg计算(详见附录D)。对于大多数情况,典型电极系统为5.4.2,且试 厚度首选最薄的(g三5,h三1),校正直径可取为D,十0.9。当D,三50时,有效直径比实际直径大 .8%左右,对于较厚的试样(g=5,h=2),有效直径增加到比实际直径大3.4%左右
体积电阻值,单位为欧姆(Q2); V一测试电压,单位为伏特(V); Iv一一施加电压1min后测量的直流电流值,单位为安培(A)。 主电极的有效面积由D,十Bg计算(详见附录D)。对于大多数情况,典型电极系统为5.4.2,且试 厚度首选最薄的(g三5,h三1),校正直径可取为D,十0.9。当D,三50时,有效直径比实际直径大 .8%左右,对于较厚的试样(g=5,h=2),有效直径增加到比实际直径大3.4%左右
[11.2 表面电阻率
按照公式(2)计算表面电阻率:
XRs= (D2D,)X I 式中: Ps 表面电阻率,单位为欧姆(Q); D2 环形电极的内径,单位为米(m); D1 被保护电极的直径,单位为米(m): Rs 表面电阻值,单位为欧姆(Q); V 测试电压,单位为伏特(V); 施加电压1min后测量的直流电流值DB11T 1300-2015标准下载,单位为安培(A)。