DB13T 2768.3-2018 石墨烯粉体材料检测方法 第3部分：电导率的测定.docx

ICS19

A21

DB13

河北省地方标准

DB13/T2768.3—2018

石墨烯粉体材料检测方法

第3部分：电导率的测定

2018-07-16发布2018-08-16实施

河北省质量技术监督局发布

I

DB13/T2768.3—2018

前言

DB13/T2768《石墨烯粉体材料检测方法》分为5部分：

——第1部分：灰分的测定；

——第2部分：碳、氮、氢、硫、氧元素含量的测定；

——第3部分：电导率的测定；

——第4部分：比表面积、孔容和孔径的测定BET法；

——第5部分：热扩散系数的测定闪光法。

本部分为DB13/T2768的第3部分。

本部分按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

本部分由廊坊市质量技术监督局提出。

本部分起草单位：新奥石墨烯技术有限公司。

本部分主要起草人：李金来、郑岩、崔秀菊、鲍秀瑾、赵彦乔、任秀强、丁晓龙。

DB13/T2768.3—2018

1

石墨烯粉体材料检测方法第3部分：电导率的测定

警示——使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验。本标准并未指出所有可能的安全问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。

1范围

本标准规定了石墨烯粉体材料电导率测定的原理、仪器设备、试样制备、试验步骤、数据精密度、试验记录和检验报告。

本标准适用于石墨烯粉体材料电导率的测定，其他石墨烯材料电导率的测定也可参考本标准。

2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，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

JJG508四探针电阻率测试仪检定规程

3原理

3.1使用四探针测量装置，使直流电流通过试样上两个外探针，测量两个内探针之间的电位差，计算出试样薄层电阻，再根据电导率是电阻率倒数的关系，即可计算出材料的电导率。

3.2当1、2、3、4根金属探针排成直线时，并以一定的压力在石墨烯材料上，在1、4两处探针间通过电流I，则2、3探针间产生电位差U，见图1。材料的电阻率按公式（1）计算。

Ip=UC…………(1)

I

式中：

C——间距修正系数，cm；

p——被测石墨烯粉体材料的电阻率，Ω·cm；

U——2、3探针之间电位差，V；

I——1、4两处探针间通过的电流，A。

2

DB13/T2768.3—2018

图1四探针法测量示意图

其中，当试样电阻率分布均匀，试样尺寸满足半无限大条件时，间距修正系数按公式（2）计算：

式中：

S1——探针1与2之间的间距，mm；

S2——探针2与3之间的间距，mm；

S3——探针3与4之间的间距，mm。

4仪器设备

4.1测量仪器

4.1.1仪器组成

四探针电阻率测试仪由四探针测试仪主机、探针测试台、四探针头、计算机等部分组成。

4.1.2基本要求

四探针电阻率测试仪应依据JJG508的要求按规定的年限进行鉴定。

4.1.3技术要求

四探针电阻率测试仪应满足如下技术要求：

a)测量范围，电导率：10-5S/cm～105S/cm；电阻率：10-5Ω·cm～105Ω·cm；

b)数字电压表，量程及表示方式：200mV～2.0V，自动，精度±0.1%；

c)恒流源，电流输出：直流电流0.1μA～10000mA，电流连续可调；

d)探头，碳化钨或高速钢材质，探针直径Φ0.5mm，探针间距1.0m～2.5mm。

4.2制样设备

压力机，压强不小于20MPa.

4.3仪器环境要求

DB13/T2768.3—2018

3

室温，相对湿度小于60%，工作室内应无强电磁干扰，不与高频设备共用电源。

5试样制备

5.1制样步骤

固体粉末状石墨烯材料，称取0.1g±0.005g，通过使用20MPa压力的压片方式，制成面积为1cm2的圆形薄片状样品。

5.2样品数量

每组测试至少制备两个圆形薄片状样品。

6试验步骤

6.1将测试样品按规定的编号方式进行编号。

6.2将满足测试要求的样品表面均匀分为四个测试点，每根探针间距2.5mm,调节探针压力以探针与测试样品可靠接触。

6.3按仪器测试程序要求进行第一片样品电阻率的测试，并记录数据ρ1。

6.4按仪器测试程序要求进行第二片样品电阻率的测试，并记录数据ρ2。

7试验数据处理

7.1