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2023 年 7 月 14 日,国际电工委员会发布 IEC 62631-3-2:2023 的预发布版本。标准全称为《固体绝缘材料的介电和电阻特性-第 3-2 部分:电阻特性的测定(直流电法)-表面电阻和表面电阻率》,规定在施加直流电压条件下确定电绝缘材料表面电阻与表面电阻率的测试方法。
表面电阻这个参数常被当成一个“数”来用,实际它高度依赖测量条件。同一块材料,换一组电极、换一个湿度,结果可能差一个数量级,所以标准对电极与程序的描述才是关键内容。
表面电阻反映电流沿材料表面薄层流动时受到的阻碍,体积电阻反映电流穿过材料内部时受到的阻碍。两者测试时施加的电极配置不同,得到的物理量也不同。
材料受潮或表面附着污染物时,表面电阻会显著下降,而体积电阻变化不大。这也是为什么在评估绝缘件的防污能力时,表面电阻更有参考价值。
需要注意,表面电阻率是把表面电阻换算到单位面积后的量,用于材料之间的比较。报告里写表面电阻还是表面电阻率,含义不同,混用会导致误判。
第一处是明确了电极装置的说明。电极的形状、尺寸、材料与放置方式对结果影响很大,说明更明确之后,不同实验室之间的操作差异会缩小。
第二处是增加了对导电方式的新说明。导电方式决定了电荷如何分布,进而影响测得的电流,这一处补充解决的是测试回路的一致性。
第三处是新增资料性附录 B,概述使用不同电极装置进行表面电阻率比较验证研究的结果。资料性附录不构成要求,但它给出了不同装置之间可比性的实测依据,选型时很有参考价值。
温湿度是第一位的。表面吸附水分会形成导电通路,相对湿度上升,表面电阻迅速下降。测试前应按标准规定的条件进行状态调节,并在报告中记录实际温湿度。
清洁程度同样重要。指纹、脱模剂、粉尘都会污染表面。试样处理应避免手直接接触测试区域,清洁方式要在报告中说明,因为不同清洁方法的结果差异明显。
电极压力与接触面积影响接触电阻。压力不足会导致读数偏高且不稳定,压力过大可能压伤试样。施加电压的大小与通电时间也会影响结果,尤其是材料存在极化效应时,读数随时间漂移。
这次修订属于方法细化,不改变物理量的定义,但对实验室的一致性提出了更高要求。对送测方来说,最实际的影响是报告的可比性提高,跨实验室数据不一致的争议会减少。
建议在委托测试时把电极配置与温湿度条件写进委托单。这两项一旦缺失,报告在客户审核或认证评审时很容易被质疑。对材料供应商,出具数据时同时给出测试条件,比只给一个数值更有说服力。