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石墨烯粉末电阻率测试


详细介绍

石墨烯粉末电阻率测试采用 PC 软件自动测量,自动读取样品压缩过程中高度以及实时电阻/电阻率/电导率过程数据. 自动生成报表,描述过程变化曲线图谱,自动步进加压,自动脱模,自动恒压测量,USB 和 232 通讯端口,四端法测量模式,恒流源测量,自动档位切换,可选择压力量程,紫铜度金电极, 旋转式电极结构,操作便利. 
适用范围 Scope of application: 需要对电性能进行分析的导电性粉末,如:锂电池材料、石墨烯、石墨类、碳素粉末、焦化、 石化、粉末冶金等生产加工企业部门;高等院校、科研部门,质量检验机构,质量管理部门, 研发部门等。 
参照标准:GB∕T24521-2018 炭素原料和焦炭电阻率测定方法; YS/T587.6-2006 炭阳极 用煅后石油焦检测方法第 6 部分粉末电阻率的测定 
参数资料 Parameters 电阻 10-5~2×106Ω 电阻率范围 10-5~2×106Ω-cm 电导率 5×10-6~105s/cm 4.测试电流范围 1μA,10μA,100μA,1mA,10mA,1000mA 
测量电压量程 电压量程:2mV 分辨率 20mV 200mV 2V:0.1uV 测量精度±(0.1%)电流精度 ±0.1% ±0.2%.电阻精度 ≤0.3%标准电阻,分辨率 0. 1μΩ.
PC 软件界面 电阻值、电阻率、电导率值、温度、压强值、单位自动换算、横截面、高度、曲 线图谱、报表等. 
高度量程和精度 高度测量范围:0.01-10.01mm,测量分辨率 0.01mm.恒压时间 0-99.9S.
标准件选购 a.标准校准电阻 1-3 个; b.标准高度校准件 1 个. 
测试方式 a.四端测量法 b.自动测量 13.压力选购 a.200kg; b.300kg; c.500kg;d.1000kg
粉末模具 标配:a.压力 200kg 和 300kg 机型模具内径 10mm; b. 压力 500kg 和 1000kg 机 型模具内径 20mm; 模具行程高 25mm ; 
加压方式 自动.脱模方式 自动 电极材质 紫铜 误差 ≤4%;重复性误差 3%以内.(因不同材料本身特性因素影响,误差不同,人为因数除外) 
工作电源输入: AC 220V±10% ,50Hz 
功 耗:<60W 
主机外形尺寸 约 About:H700mm*L650mm*D300mm 
净重量 约 About 45kg 
标配外选购 a.电脑和打印机依据客户要求配置; b.计量证书 1 份 c.水分仪 d.真密度仪 粉体综合分析解决方案: 粉体流动行为分析仪(静态力学,剪切法) 粉体流动测试仪(动态力学,转鼓法或旋转圆筒法) 粉末屈服强度分析仪(单轴压缩法) 粉体压缩强度测试仪(可压性,压缩方程) 颗粒和粉末特性分析仪系列(传统方法) 系列粉末电阻率测试系统(电性能) ----解决粉体表征: 流与不流分析 ;粒度;水分;体积分析;电导性、静电电荷分析. 
范围
本标准规定了炭素原料和焦炭粉末电阻率的测定方法。
本标准适用于煅后无烟煤、石墨、焙烧碎、煅后石油焦、石墨化焦、针状焦等炭素生产用原料及焦炭粉末电阻率的测定。
规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其醉新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 1997 焦炭试样的采取和制备
GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定
方法原理
将一定粒度的干燥试样装入试样精内,在一定的压力下通入一定强度的电流,测量试样两端的电压降,根据欧姆定律计算试样的电阻率。
仪器设备
粉未电阻率测量仪
       
高度测量装置;测量范围 15 mm~17 mm,精度 0.01 mm。
试验机;能给试样稳定施加 3.9 MPa±0.03 MPa 压力,线路电压降低于0.5 mV。 电源∶能提供稳定直流 500 mA士0.1 mA。
电压表∶测量精度士0.1 mV,可测量试样两端的电压降。试样筒内径 16.0 mm~16.3 mm。
干燥箱温度可以控制在0 ℃~300 ℃,控温精度士5 ℃,带鼓风。
试样采取和制备焦炭按照 GB/T 1997 规定进行,其他可参照执行。
试样经缩分后将其中1 kg 试样置于鼓风干燥箱内,在 150 ℃±10 ℃干燥 2 h。再破碎至小于 1mm,缩分出 80 g~100 g,其余试样用于保存。
将缩分出的试样经过3次至 4次破碎使其全部通过0.5 mm 的方孔标准筛,取粒度 0.315 mm~ 0.500 mm之间的试样(也可选用根据产品标准或供需双方约定的粒度区间,但报告中需注明粒度区间),制备好的试样不少于 30 g混合均匀,贮存在干燥器中备用。
试验步骤称取试样称取 3.3 g试样,为保证试样高度在 15 mm~17 mm 之间,必要时可调整试样量。 
测定将试样筒底和压头短接,然后施加3.9 MPa±0.03 MPa的压力,连好电线并接通电源。调整稳压电源电流,使通过线路的电流为 500 mA士0.1 mA,然后测量线路的电压降V。(该读数应小于1 mV,否则需调整仪器),测定两次取平均值。
在试样筒(见 4.1.6)中加入试样,震实并使试样上表面平整后将试样筒置于试验机(见4.1.3)内,然后施加3.9 MPa±0.03 MPa的压力,测量样品高度h,连好电线并接通电源,调整稳压电源电流,使通过试料的电流为 500 mA士0.1 mA,然后测量试样的电压降。
测定次数独立地进行两次测定,每次测定均使用未测试过的新试样,取其平均值。
检测时间当试样通过电流开始 3 min 内应检测完毕,超时结果做废。
结果计算
按式(1)计算粉末电阻率∶

1 000


式中∶
-—粉末电阻率,单位为微欧米(μΩ·m);
S——试样筒内横截面积,单位为平方毫米(mm2); 
V ——试样与线路电压降,单位为毫伏(mV); 
V。--—线路电压降,单位为毫伏(mV);
I —电流,单位为安培(mA);
h——试样颗粒柱的高度,单位为毫米(mm)。

检验结果为两次测定值的算术平均值,保留整数。数值修约按 GB/T 8170 的修约比较法规定进行。
精密度重复性在重复性条件下,大于300 μ·m 的样品两次测定结果的差值不大于5%,小于 300 μn·m 的样品两次测定结果的相对偏差不大于 8%。 
再现性在再现性条件下,大于300 μΩ·m 的样晶两次测定结果的差值不大于8%,小于300 μA·m 的样品两次测定结果的相对偏差不大于 10%。

本标准规定了石墨烯导电油墨的测定方法,碳纳米管导电油墨以及其他碳材料导电油墨方阻的测定也可参照本文件执行。

GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和断定

JJG 117-2013 平板

JJG 508-2004 四探针电阻率测试仪检定规程

T/CGIA  001-2018 石墨烯材料术语和代号

石墨烯 graphene:每一个碳原子以SP2杂化与三个相邻碳原子健合形成的蜂窝状结构的碳原子单层。

石墨烯材料 graphene materials,GM:由石墨烯单独或紧密堆垛而成、层数不超过10层的二维材料及其衍生物。

石墨烯导电油墨 graphene conductive inks:以石墨烯材料为主要导电介质,分散在连结料中制成的油墨,具有一定程度导电性质,可作为印刷电点或导电线路之用

原理:对于具有一定导电性能的薄膜材料,其沿着平面方向的电荷传输性能一般用方阻来表示,对于 长为I,厚度为d的方形薄膜,其方阻可表示为:                            

即方阻与电阻率成正比,与厚度d成反比。方阻一般采用四探针来测量,测量装置见图1.四根探针等间距的排列成一条直线,彼此相距S为测量时针尖压在薄膜样品的表面,外面两根探针通电流ι,里面两根探针利用电位差计测量电压V

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