我们会发现随着我们施加在样品上的+V持续一段施加后,聚合物中的碳黑颗粒,会渐渐的形成更利于电流流过的导电通路,导致测试电流慢慢变大,那这显然并不是我们想去真正表征的材料本身电阻率特性,这时候我们只需要将样品两端的+V反向成-V即可破坏掉已经建立的导点通路,再进行均值化测试测量了。(以体积电阻率测试举例,见下图示意)
图3. 以体积电阻率测试举例
在测试一些复杂聚合物材料或者超高电阻和电阻率的时候,为了提高测试结果的重复性,我们会用一种叫做交变极性测量法的方式来实现(alternating polarity measurement method)。实际测试流程如下,施加一个正电压+V,等待指定的时间(下图选择等待15秒),然后进行电流测量;紧接着,施加一个同样大小的负电压-V,等待相同的时间(15秒),再进行一次电流测量。
图4. 交变极性测量法
Keithley完整的高电阻率测量解决方案
可以使用以下套件,采用标准ASTM D-257“绝缘材料的DC电阻或电导”规定的方法执行高电阻率测量:6517B静电计/高阻表+8009夹具盒+KickStart HRMA测试软件。
■ Keithley 6517B静电计 / 高阻表是全球科研实验室灵敏测量的标准。吉时利在弱电测量方面拥有60多年的专业经验,吉时利静电计能够可靠地测量最低10aA (10×10-18A) 电流、最低1fC电荷,并支持最高 1018Ω 的电阻测量。6517B还能够测量高达200V的最大电压范围,输入阻抗超过200TΩ。所有这些性能都融合在一台仪器中,操作起来像数字万用表一样简便。
■ 8009电阻率测试夹具满足美国测试材料协会 (ASTM) D257标准规定的绝缘材料DC电阻或电导标准测试方法。8009与6517B相结合,为进行优质安全的电阻率测量提供了完整的系统。8009带有6517B-ILC-3安全互锁电缆、7078-TRX-3三同轴到三同轴电缆及 8607 1kV源电压香蕉插口成套电缆。
■ KickStart高电阻率应用控制着执行所需测量的静电计和测试夹具,进行ASTM- D-257标准电阻率测量。它可以以高达1000V电压测试材料,确定高达1018 Ω-cm的电阻率,分析电流随时间变化的阶跃响应图,确定测量要等多长时间被测材料才会稳定,分析多个读数图,确保获得稳定一致的测量。KickStart高阻应用采用交换电极技术,消除固有的背景电流,实现最准确的电阻率测量。还可以使用这个应用,使用选配的热电偶和相对湿度探头,观测电阻率与温度和相对湿度的关联度。