实验介电+电阻率

1、实验实验 材料的电阻率测定材料的电阻率测定实验实验 材料介电性能的测量材料介电性能的测量2实验实验 材料的电阻率测定材料的电阻率测定一、实验目的n 了解不同材料的电阻性能的差异；n 了解不同材料电阻的测试方法和原理；n 掌握低电阻材料的测试仪器及操作；n 初步掌握不同处理方式对材料电阻率的影响分析；3基本原理基本原理4电导率、电阻率电导率、电阻率 (1)表征表征材料导电性的大小材料导电性的大小。 单位：S. m-1, .m材料的材料的分类分类材料材料电阻率电阻率.m电导率电导率S. m-1超导体导体半导体绝缘体010-8-10-510-5-107107-1018105-10810-7-1051

2、0-18-10-75电阻率o 材料本身的特性；o 结构、组织电阻率；o 工艺+成分结构、组织o 电阻率 工艺？6测试方法测试方法o伏安法o电桥法电桥法o四端电极法（四探针法）o高阻计法高阻计法789图10-2 高阻计测量的基本电路示意图K1测量与放电开关；K2RvRs转换开关；K3输入短路开关；R0标准电阻；A测量电极；B保护电极；C试样Rx；D底电极10几种导体材料的电阻率（几种导体材料的电阻率（.m）银Ag 1.62 10-8铜Cu 1.72 10-8 金Au 2.40 10-8铝Al 2.82 10-8 钠Na 4.60 10-8钨W 5.48 10-8铁Fe 1.00 10-7 铂Pt

3、 1.05 10-7 铅Pb 2.19 10-7 汞Hg 9.58 10-711仪器与试样o QJ83数字直流电桥（单臂）数字直流电桥（单臂） ；o QJ84数字直流电桥（双臂）；数字直流电桥（双臂）；o EST121EST121数字超高阻、微电流测量仪；数字超高阻、微电流测量仪；o 恒温恒湿箱；o 游标卡尺；o 经过退火的淬火钢丝、陶瓷试样一批。 12QJ83数字直流电桥数字直流电桥（单臂）（单臂）惠斯登惠斯登/惠斯通电桥惠斯通电桥o 测量范围0-20M，七档量程，最小分辨力 1m；o 20、200、2k、20 k、200k ，0.05% ；o 2M、20M，0.1%o 显示4 位LED数码

4、管o 电源AC 220V 50Hz 功耗6Wo 尺寸(W)250 mm(H)70 mm(D)285mmo 重量2kg13o QJ84数字直流电桥数字直流电桥（双臂）（双臂）凯尔文凯尔文/开尔文电桥开尔文电桥o 测量范围0-20K，七档量程，最小分辨力 1m；o 20m、200m、2、20k、200 ，0.05% ；o 2K、20K，0.01%o 显示4 位LED数码管o 电源AC 220V 50Hz 功耗15Wo 尺寸(W)265 mm(H)110 mm(D)285mmo 重量2.5kg14EST121EST121数字超高阻、微电流测量仪数字超高阻、微电流测量仪o 电阻、电流测量范围104-1

5、018、2*10-4-10-16A ；o DC10、50、100、250、500、1000V ；o 电源AC 220V 50Hz 功耗10Wo 尺寸285245120mmo 重量2.5kg15工作原理工作原理o QJ84型数字直流电桥工作原理。被测电阻以四端钮法接入电桥，与量程网络中基准电阻和精密运放构成半桥电路，完成R/V变换，后经A/D变换，由LED数码管显示测试数据，量程切换电路在改变量程网络电阻同时，完成小数点切换。o QJ83四端钮法低电阻；二端钮法-高电阻；16工作原理工作原理根据欧姆定律，R=V/ I传统的高阻计的工作原理是测量电压V固定，通过测量流过被测物体的电流I以标定电阻的

6、刻度来读出电阻值。所以电阻的显示值是非线性的，即电阻无穷大时，电流为零，即表头的零位处是，其附近的刻度非常密，分辨率很低。整个刻度是非线性的。又由于测量不同的电阻时，其电压V也会有些变化，所以普通的高阻计的精度是很难提高的。EST121型数字高阻计是同时测出电阻两端的电压V和流过电阻的电流I，通过内部的大规模集成电路完成电压除以电流的计算，然后把所得到的结果经过A/D转换后以数字显示出电阻值，即便是电阻两端的电压V和流过电阻的电流I是同时变化，其显示的电阻值不象普通高阻计那样因被测电压V的变化或电流的变化而变，所以,即使测量电压、被测量电阻、电源电压等发生变化对其结果影响不大，其测量精度很高。

7、从理论上讲其误差可以做到零。而实际误差可以做到千分之几或万分之几17表 电极系统尺寸试样形状电极尺寸/mm测量电极与环电极的间隙g/mm测量电极（D1）环电极（D2）下电极（D3）板状直径 500.1内径 540.1直径 7420.218低电阻测量实验步骤o 样品准备和尺寸测量；o 开机预热30min；o 校准o 测量 选择量程从高到低；在低量程时严禁长时间短路；QJ84测量时需要按下测量“METER”键。19高电阻测量实验步骤o 接好电源线和测试线；o 量程置于104档；o 选择合适的测量电压；o 接通电源；o 调零；o 测试 选择量程从低到高，每次停留1-2s，电阻超出量程，显示为“1”，

8、有显示值，即可。测试完毕，量程置于“调零”档，关闭电源。20注意事项EST121型数字数字超高阻、微电流测量仪o 开机前和测试完毕，必须确认量程开关置于调零位置；o 测试过程中禁止调节测量电压、电阻测试开关、微电流测量线（绿）与高压线（红）短路；o 测量前应于开路时调零；o 禁止“Rx”两端短路； 21实验数据记录（测量温度、湿度）实验数据记录（测量温度、湿度）编号退火温度T/oC长度/m直径/m电阻R/实验实验 材料介电性能的测量材料介电性能的测量一、实验目的o 1、了解材料的介电性能参数；o 2、初步了解材料介电响应机制；o 3、掌握材料介电性能的测试。材料介电性能的测定一、测量方法一、测

9、量方法:1、静态法；2、电桥法（0.01150Hz）；超低频（0.01200Hz), 双电桥（1MHz);音频（203MHz,Schering Bridge,施林电桥)，3、谐振法（10100MHz); 4、传输线法（1006000MHz); 5、波导法；6、谐振腔法。材料介电性能的测定二、取决因素二、取决因素 频率范围； 温度范围； 材料性能； 材料形状、尺寸； 其他。测量原理o 自动平衡电桥原理o 电桥法和Q表测量法 试样和仪器o 实验样品实验样品 不同成分的陶瓷、玻璃试样一批；o 实验设备仪器实验设备仪器 TH2817 LCR仪一台； 游标卡尺一把； 导电胶一瓶； 烘箱一台。实验步骤实验

10、步骤1. 样品准备，涂覆导电胶； 2. 将涂覆好导电胶的样品进行烘干；3. TH2817 LCR仪开机预热30分钟；4. LCR仪开路、短路清零以及相应参数的设定；5. 样品尺寸测量；6. 介电性能进行测试，记录测试数据；7. 关机，整理；8. 实验数据处理，撰写实验报告。测定数据记录表序号厚度（mm)直径（mm)123平均值123平均值12 f序号 指标 频率（Hz)1001K10K40K100K1etand2etandCCTO陶瓷介电频谱（室温）101001k10k100k1M0.05.0 x1031.0 x1041.5x1042.0 x1042.5x1043.0 x1043.5x1044

11、.0 x104 ef/Hz 1120oC/3h 1120oC/6h 1120oC/12h 1130oC/3h 1140oC/3h101001k10k100k1M0.00.51.01.52.02.53.0 1120oC/3h 1120oC/6h 1120oC/12h 1130oC/3h 1140oC/3h tandf/Hz1120烧结CCTO陶瓷的介电温谱（1kHz） 2040608010012014016001x1042x1043x1044x1045x1046x1047x1048x104 eTemperature/oC 0.00 0.01 0.03 0.05 0.08 0.10 0.20204060801001201401600123456 tandTemperature/oC 0.00 0.01 0.03 0.05 0.08 0.10 0.2005000001000000150000020000