T∕CSTM 00252-2020 碳纤维体积电阻率试验方法 四探针法.docx

ICS59.100.20Q50

团体标准

T/CSTM00252-2020

碳纤维体积电阻率试验方法四探针法

TestmethodforcarbonfiberelectricalresistivitybyFour-probemethod

2020-07-24发布2020-10-24实施

中关村材料试验技术联盟发布

T/CSTM00252-2020

I

前言

本标准参照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

请注意本文件的某些内容有可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国材料与试验团体标准委员会复合材料领域委员会（FC09）提出。

本标准由中国材料与试验团体标准委员会复合材料领域委员会（FC09）归口。

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碳纤维体积电阻率试验方法四探针法

1范围

本标准规定了采用四探针法测量碳纤维复丝和单丝体积电阻率的原理、测量仪器、样品要求、试验条件、测量程序、结果的计算和试验报告等。

本标准适用于1K～24K各类碳纤维体积电阻率的测量，也可推广应用于导电类线材体积电阻率测量。模量大于600GPa的纤维不宜采用复丝电阻率测量方法，电阻率大于15μΩ?m的纤维不宜采用单丝测量方法。

2规范性引用文件

下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡注明日期的引用文件，仅注明日期的版本适用于本文件。凡未注明日期的引用文件，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适用于本标准。

GB/T7690.1增强材料纱线试验方法第1部分：线密度的测定

GB/T30019碳纤维密度的测定

3原理

体积电阻率由试样的电阻、试样的长度和横截面积计算得到。本标准电阻的测定采用四探针法，其测量原理见图1，当恒定的直流电流同时通过样品和标准电阻时，通过双掷开关分别测量样品和标准电阻的电压降，由欧姆定律计算出样品的电阻值；或采用四探针法原理设计的数字欧姆表直接测量样品两端的电阻。当样品的横截面积和长度已知时，即可计算样品的体积电阻率。

说明：E—直流电源；

Rx—样品；

V—电压表；

Rn—标准电阻；

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R—可变电阻

K2—双掷开关；

K1—单掷开关

图1测量原理示意图

4测量仪器

4.1直流电源

最高输出电压不低于30V，输出电流不大于2A，纹波电压不大于10mV。

4.2电压表

精度等级不低于5‰。量程10mV~100V，内阻大于10kΩ/V。

4.3标准电阻

阻值为1Ω的标准电阻两件，精度等级不低于千分之一。

4.4游标卡尺

测量范围不小于200mm，可以是数显卡尺，也可以是非数显卡尺，精度为0.01mm。如要实现自动化测量，应采用具有通讯功能的数显卡尺。

4.5数字欧姆表

数字式欧姆表电阻分辨率不大于10μΩ、测量量程不小于2000Ω、精度等级不低于1‰，通电电流范围1mA~1A，具备不同档的电流调节功能。

4.6夹具和电极

4.6.1测量碳纤维复丝体积电阻率

测量碳纤维复丝体积电阻率用夹具和电极推荐选用图2方式。用作电压端的刀型电极其刀口厚度为0.1mm~0.2mm，刀口宽度推荐8mm~10mm，材料为工业紫铜，刀架和垫板由电绝缘材料（可选用绝缘橡胶板）制成，一端夹具沿测量长度方向可自由移动。

说明：

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1—线材样品；

2—固定端夹具；

3—移动端夹具；

4—绝缘垫板

图2测碳纤维复丝体积电阻率用夹具和电极

4.6.2测量碳纤维单丝体积电阻率

测量碳纤维单丝体积电阻率用夹具和电极推荐选用图3方式。图中导电金属丝一般采用纯度大于99.9%的纯银丝，用作电压电极和电流电极材料为导电金属材料，绝缘垫板可采用PCB（PrintedCircuitBoard）电路板，两个电压电极接触的导电金属丝之间距离（即样品有效测量长度）宜选用25mm±1mm，碳纤维单丝与纯银丝之间使用导电银浆粘连。

说明：

1—碳纤维单丝样品；

2—导电金属丝；

3—电压电极

4—电流电极；

5—绝缘垫板

图3测量碳纤维单丝体积电阻率用夹具和电极

5样品要求

5.1样品预处理

如果碳纤维样品的上浆剂含量大于1%时，宜将碳纤维复丝样品碳纤维两端浸泡于丙酮溶液中24h以上（中段保留100mm左右不浸入溶液）去除上浆剂。碳纤维单丝样品原束丝整体放入丙酮溶液中浸泡24h以上。取出样品后置红外灯下烘烤