国标 GB/T 31838.3 表面电阻率测试电极

在电力、电子、化工等领域，固体绝缘材料的表面电阻率是评价其绝缘性能与防潮抗污能力的重要参数。GB/T 31838.3—2019《固体绝缘材料 介电和电阻特性 第3部分：电阻特性（DC方法）表面电阻和表面电阻率》等同采用 IEC 62631-3-2:2016，规定了直流电压下测定表面电阻和表面电阻率的方法。与第2部分（体积电阻和体积电阻率）侧重材料内部导电特性不同，本部分关注电流沿材料表面传导时的阻碍作用，二者互为补充，共同构成绝缘材料电阻特性的完整评价体系。

一、测试原理与三电极体系

表面电阻率测试采用直流法：在试样表面施加稳定直流电压，测量流过表面的电流并计算电阻。为消除试样内部体积电流对测量结果的干扰，标准采用三电极体系，即被保护电极（测量电极）、保护电极（环形）和不保护电极（施加电压端）。保护电极将沿试样内部流过的杂散电流引开，使测得的电流尽可能反映表面传导分量。表面电阻率按下式计算：

ρs = Rs × p / g

式中 Rs 为测得的表面电阻，p 为测量电极的有效周长，g 为测量电极与保护电极（或对应电极）之间的间隙宽度。

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二、五种典型电极装置

标准针对不同的产品形态和试样尺寸，给出了五种典型电极装置，供试验人员按需选用：

三、环形电极的结构尺寸要求

环形电极（装置C）是应用广泛的配置，其关键尺寸要求如下：测量电极直径 d1 应不小于试样厚度 h 的 10 倍，通常不小于 25 mm；电极间隙 g 应不小于试样厚度的 2 倍，一般以 1 mm 为切实可行的*小间隙。为方便不同实验室之间的数据比对，标准采用 d1 = 50 mm、d2 = 60 mm、d3 = 80 mm 的电极尺寸组合。间隙过宽会放大边缘效应，过窄则易引起表面泄漏，均会影响测量准确性。

四、电极材料的选择

电极材料应易于施加、与试样表面紧密接触，且不会因自身电阻或对试样的污染引入明显误差，并在试验条件下耐腐蚀。标准允许采用的材料包括：导电银漆（适合研究电阻—湿度效应）、蒸发或喷镀金属（试样不受离子轰击、温度应力影响时）、液态金属（如镓铟锡合金，不水银）、胶体石墨、导电橡胶（邵氏硬度 65～85，加压约 2 kPa 下接触良好）以及粘贴式金属箔（铝箔、锡箔，用少量凡士林、硅脂等作粘合剂）。必要时可用两种电极材料对照测量，以判断材料选择是否引入误差。

五、试验条件与注意事项

试验电压通常为 10 V、100 V、500 V、1 000 V 或 10 000 V，无特殊规定时采用 100 V。若无产品标准另行规定，试样应在 23 ℃、相对湿度 50% 的标准大气条件下预处理并进行测量。此外还需注意：测量表面电阻时一般不要清洗试样表面，被测区域避免裸手触摸，以防引入污染通道；电极之间及测量电极对地不应存在杂散电流通道；测量时间点可按 1 min、2 min、5 min 等约定时刻读数，多次测量结果通常取几何平均值作为报告值。

结语

GB/T 31838.3 通过规范化的电极装置、尺寸要求和试验程序，为固体绝缘材料表面电阻率的测定提供了统一依据。试验人员应根据试样形状、尺寸和测量目的合理选择电极装置与材料，并严格控制环境条件与操作细节，才能获得准确、可比、可复现的测试数据，为绝缘材料的选型、质量控制和研发改进提供可靠支撑。

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