我們會發現隨著我們施加在樣品上的+V持續一段施加后,聚合物中的碳黑顆粒,會漸漸的形成更利于電流流過的導電通路,導致測試電流慢慢變大,那這顯然并不是我們想去真正表征的材料本身電阻率特性,這時候我們只需要將樣品兩端的+V反向成-V即可破壞掉已經建立的導點通路,再進行均值化測試測量了。(以體積電阻率測試舉例,見下圖示意)
圖3. 以體積電阻率測試舉例
在測試一些復雜聚合物材料或者超高電阻和電阻率的時候,為了提高測試結果的重復性,我們會用一種叫做交變極性測量法的方式來實現(alternating polarity measurement method)。實際測試流程如下,施加一個正電壓+V,等待指定的時間(下圖選擇等待15秒),然后進行電流測量;緊接著,施加一個同樣大小的負電壓-V,等待相同的時間(15秒),再進行一次電流測量。
圖4. 交變極性測量法
Keithley完整的高電阻率測量解決方案
可以使用以下套件,采用標準ASTM D-257“絕緣材料的DC電阻或電導”規定的方法執行高電阻率測量:6517B靜電計/高阻表+8009夾具盒+KickStart HRMA測試軟件。
■ Keithley 6517B靜電計 / 高阻表是全球科研實驗室靈敏測量的標準。吉時利在弱電測量方面擁有60多年的專業經驗,吉時利靜電計能夠可靠地測量最低10aA (10×10-18A) 電流、最低1fC電荷,并支持最高 1018Ω 的電阻測量。6517B還能夠測量高達200V的最大電壓范圍,輸入阻抗超過200TΩ。所有這些性能都融合在一臺儀器中,操作起來像數字萬用表一樣簡便。
■ 8009電阻率測試夾具滿足美國測試材料協會 (ASTM) D257標準規定的絕緣材料DC電阻或電導標準測試方法。8009與6517B相結合,為進行優質安全的電阻率測量提供了完整的系統。8009帶有6517B-ILC-3安全互鎖電纜、7078-TRX-3三同軸到三同軸電纜及 8607 1kV源電壓香蕉插口成套電纜。
■ KickStart高電阻率應用控制著執行所需測量的靜電計和測試夾具,進行ASTM- D-257標準電阻率測量。它可以以高達1000V電壓測試材料,確定高達1018 Ω-cm的電阻率,分析電流隨時間變化的階躍響應圖,確定測量要等多長時間被測材料才會穩定,分析多個讀數圖,確保獲得穩定一致的測量。KickStart高阻應用采用交換電極技術,消除固有的背景電流,實現最準確的電阻率測量。還可以使用這個應用,使用選配的熱電偶和相對濕度探頭,觀測電阻率與溫度和相對濕度的關聯度。