[发明专利]一种高温条件下材料表面电阻率测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种高温条件下材料表面电阻率的测试系统，尤其是飞行器表面隔热材料在高温环境下的表面电阻率。

背景技术

飞行器在空中飞行时因为各种原因产生的静电放电可能导致其油箱的起火爆炸，静电放电产生的辐射还会对飞行器的通讯和导航系统造成干扰，这就需要飞行器的表面材料具有一定的防静电性能。同时，飞行器在空中高速运动过程中会因与大气摩擦而产生很高的热量，尤其是在临近空间的环境下飞行器表面温度可达上千度，为此飞行器表面会覆盖隔热层。对于隔热层的防静电性能如何，尤其是在高温条件下的防静电性能是否达标，这就需要一个重要的参数来衡量，即材料的表面电阻率。然而，材料的表面电阻率会随着温度的变化而发生改变，因此，测量材料的表面电阻率以及高温条件下材料的表面电阻率尤为重要。

目前，对于常温态下材料的表面电阻率的测试有三电极法、两电极法等测试方法。但是，对于高温条件下材料表面电阻率的测试，由于受加热条件和测试仪器本身的限制，现在还没有很好的测试方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、操作切实可行、测量结果准确的高温条件下材料表面电阻率测试系统。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种高温条件下材料表面电阻率测试系统，其关键技术在于：包括定位以及传输系统和电阻测试系统；

所述定位以及传输系统包括绝缘底座，所述绝缘底座上放置有测试样品，所述测试样品上方设置有两个高温电极，每个高温电极上面设有重锤；

所述电阻测试系统包括静电电阻测试仪，所述高温电极经高温传输线接静电电阻测试仪的转换接头。

优选的，所述高温电极为石墨电极，其形状为长条形。

进一步优选的，所述电极长度为12cm，高和宽均为1cm。

优选的，所述绝缘底座由高温砖和用于增加绝缘性能的聚四氟乙烯板组成，所述聚四氟乙烯板设置于下方，所述高温砖设于聚四氟乙烯板上面，所述高温砖设置两块、且两块之间相隔一定距离；所述测试样品位于高温砖上。

优选的，所述重锤为钢制圆柱体，该圆柱体上设置有一个与高温电极大小一致的凹槽，所述高温电极卡于凹槽内。

优选的，所述高温传输线为石墨线。

还包括用于测量测试样品温度的红外测温仪和/或用于加热测试样品的高温炉。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

1、本发明整体结构简单，并且操作控制方便。将材料加热后，在高温炉外部测试材料表面电阻率，由耐高温的石墨电极与高温材料接触，同时采用石墨线与测试仪器相连，避免了高温对测试系统的影响，保证了测量的可操作性。

2、本发明采用红外线测温仪监测材料表面温度，同时利用重锤压住电极增加电极与材料的接触，保证了测量结果的准确性。

3、本发明可灵活用于各种绝缘材料在高温条件下表面电阻率的测试。

附图说明

图1是本发明的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见附图1，本发明由定位以及传输系统和常温电阻测试系统组成。本发明涉及到的高温炉、红外测温仪和静电电阻测试仪等仪器均采用现有市售产品即可。其中电阻测试系统由转换接头和ACL800表面电阻测试仪组成。

 高温炉的加热温度可达1000℃；高温传输线采用石墨线制作，长度为1m，确保高温不传递给测试仪器；高温电极采用石墨材料制作，制成长条型，长度为12cm，高和宽均为1cm；按压重锤用钢制作成圆柱体，直径10cm，高10cm，其底部挖出一个大小与电极一致的凹槽，使电极恰好卡于凹槽内；绝缘底座由高温砖和聚四氟乙烯板组成，将两块高温砖放置在聚四氟乙烯板上，两块高温砖之间保持一定距离，但要使材料能安放在砖上，这样保障了与所测材料接触的绝缘底座的耐高温性能和其高绝缘性能；转换接头用来连接高温传输线和静电电阻测试仪器，确保测试方便。

  测试时，将待测材料在高温炉内加热半小时，确保材料充分受热，并加热到指定温度；然后迅速取出材料，将材料放置在事先放置好的绝缘底座的高温砖上；将石墨电极放在绝缘材料的边缘，利用重锤压住石墨电极，凹槽卡住电极，石墨传输线连接测试电极并通过转换接头连接至表面电阻测试仪；同时利用红外测温仪监测材料表面的温度，在其自然冷却过程中连续监测材料在不同温度条件下的表面电阻率。