1. 实验目的
（1）了解聚合物电阻与结构间的关系，理解体积电阻和表面电阻的物理意义。
（2）掌握ZC 36型10 17Ω超高电阻计的使用方法。
2. 实验原理
聚合物的导电性，通常用与尺寸无关的体积电阻率（ρv）和表面电阻率（ρs）来表示。ρv表示聚合物截面积为1cm 2和厚1cm的单位体积对电流的阻抗。
ρv=R v S/h （2—27）式中，R v为体积电阻；S为测量电极的面积；h为试样的厚度。 表面电阻率ρs表示聚合物长1cm和宽1cm的单位表面对电流的阻抗。
ρs＝R s L/b （2—28）式中，R s为表面电阻；L为平行电极的长；b为平行电极间距。
电导率是电阻率的倒数。电导是表征物体导电能力的物理量。它是在电场作用下，物体中的载流子移动的现象。高分子是由许多原子以共价键连接起来的，分子中没有自由电子，也没有可流动的自由离子(除
高分子电解质含有离子外)，所以它是优良的绝缘材料，其导电能力极低。一般认为，聚合物的主要导电因素是由杂质所引起，称为杂质电导。但也有某些具有特殊结构的聚合物呈现半导体的性质，如聚乙炔、聚乙烯基咔唑等。
当聚合物被加于直流电压时，流经聚合物的电流最初随时间而衰减，最后趋于平稳。其中包括了3种电流，即瞬时充电电流、吸收电流和漏导电流(见图2－45)。
充电电流
利多卡因胶浆时间
图2－45流经聚合物的电流
(1)瞬时充电电流是聚合物在加上电场的瞬间，电子、原子被极化而产生的位移电流，以及试样的纯电容性充电电流。其特点是瞬时性，开始很大，很快就下降到可以忽略的地步。
(2)吸收电流是经聚合物的内部，且随时间而减小的电流。它存在的时间大约几秒到几十分钟。吸收电流产生的原因较复杂，可能是偶极子的极化、空间电荷效应和界面极化等作用的结果。
(3)漏导电流是通过聚合物的恒稳电流，其特点是不随时间变化。通常是由杂质作为载流子而引起。
由于吸收电流的存在，在测定电阻(电流)时，要统一规定读取数值的时间(1min)。另外，在测定中，通过改变电场方向反复测量，取平均值，以尽量消除电场方向对吸收电流的影响
g ρv 所引起的误差。
聚合物的电导，在非极强电场下(不产生自由电子)，其B 与温度的关系曲线如图2－46所示。
图2－46聚合物的体积电阻率与温度的关系曲线
Ι为非极性聚合物，Ⅱ为极性聚合物。后者电阻较低，并在T g 附近出现电流增大的峰值。这是偶极基团取向产生位移电流而引起。一般导体电阻随温度增高而线性增加，而聚合物(介电质)电阻随温度升高而按对数减小(说明导电机理为－活化过程)，并且在力学状态改变时，其变化规律也发生变化，其
原理与介质损耗相同。但在使用直流电进行测量时，考虑的主要因素是杂质离子的迁移。在T g 以后，由于链段运动解冻，链段相对位置不断改变，在局部上，其性质相似于液体，离子迁移更容易，因而电导增大，电阻减小，故ρv 通过测试与温度的关系曲线也可测定T g 。
环境湿度对电阻测定影响很大，尤以ρs 为著。在干燥清洁的表面上，ρs 几乎可以忽略，但一有可导电的杂质，ρs 减少很快。当有水存在时，水迅速沾污(如可吸收CO 2)而导电，有裂缝时影响就更明显。对于ρv ，非极性聚合物难于吸湿，影响不大，但对于极性聚合物，吸湿后由于水可使杂质离解，因而电导增大。当材料含有有孔填料(如纤维等)时，影响更大。一般来说，湿度对极性聚合物的影响比非极性聚合物的大，对无机物的影响也较有机物的大。因而对电阻的测定，规定了在一定的湿度环境中进行。
3. 实验设备和材料
本实验使用ZC 36型1017Ω超高电阻10－14A 微电流测试仪，它是一种直读式的测超高电阻和微电流的两用仪器。测量范围为1 x 106～1×1017Ω，共分8档。电压共分5档(10V 、100V 、250V 、500V 、1000V)，比较试验时应采用相同电压，绝缘电阻高的材料选用高电压。仪器面板如图2－47所示。 11987610
图 2－47 ZC36型10 17 Ω超高电阻10－14A 微电流测试仪面板
1－指示表；2－倍率选择开关；3－测试电压选择开关；4－“＋”、“－”极性开关；5－“放 电－测试”开关，6－指示灯；7－电源开关；8－满度调整旋钮；9－“0、∞”旋钮；10－“输入短路开关”；11－高压端钮（红）；12－接地端钮；13－输入端钮；14－测量端；
15－接地端；16－高压端17－Rs－R旋钮。
仪器的倍率选择量程从1×102～1×109，转换量程应从小到大。本仪器一般情况下不能用来测量那些一端接地的试样的电阻。在测试时，仪器及试样应放在高绝缘的垫板上，以防止漏电影响测试结果。
使用三电极系统测试绝缘材料的体积电阻R v和表面电阻R s时，可按图2－48接线。
图2－48 三电极系统接线图
1－测量电极；2－高压电极；3－保护电极；4－被测试样仪器所附3个电极的尺寸按中华人民共和国－机部部标JB 903－66绝缘材料通用电性能试验方法的规定。若要进行升温测试，则其电极及加热装置与介质损耗测定相同，也可把电极放在恒温箱中进行测定。
当被测电阻高于1010Ω时，应将试样置于屏蔽箱内，箱外壳接地，以减少外界的影响。
标准试样为注射成型所得的直径为100mm的大圆饼，试样表面应光滑、清洁，并预先在(25±2)℃、相对湿度65％±5％的环境中存放16h以上。
4. 实验步骤
（1）准确测量下列数值：
1）实验温度及湿度。
2）按图2－48所示，测量主电极直径D1，保护环直径D2。
3）试样的厚度，用千分尺测量3个点的平均值，有效数字取两位。
（2）测试前准备工作
开机前面板上的各开关位置应如下：
1）试电压开关置于“10V”；
2）倍率开关置于最低档位置(1×102)；
3）“放电－测试”开关置于“放电”位置；‘
4）电源开关置于“断”的位置；
5）输入短路开关置于“短路”；
6）极性开关置于“0”。
（3）检查测试环境的温度和湿度
当环境湿度高于80％以上时，测量较高的绝缘电阻(大于1011Ω)时，可能会导致较大的误差。
（4）检查交流电源电压
儿科学精品课程电源电压应保持在(220±20)V，必要时使用稳压器调节。
（5）接线
按图2—48放好试样，连接仪器线路：
1）用接地线把电极箱接地端与高阻计接地端连接好，接上电源的地线(见图2－47)。
2）脱下输入端6的保护帽，用测量电缆线将输入端6与电极箱测量端14连接。
3）用高压接线把高压端8与电极箱高压端16连接。
4）接通仪器电源，开启电源开关，指示灯发亮，并有蜂鸣声。如发现指示灯未亮，应切断电源，待查明原因后方可使用。
（6）仪器预热
接通电源预热仪器30min，将极性开关置于“+”处，此时可能发现指示表指针会偏离“∞”及“0”处。慢慢调节“∞”及“0”电位器，使指针指向“∞”及“0”处，直至不再变动。阴阳鱼
（7）调节仪器灵敏度
将倍率开关由×102位置转至“满度”位置，把“输入短路”开关下拨至“开路”，这时指针应从“∞”位置指向“满度”，即“1”位置。如果偏离，则调节“满度”电位器，使之刚好到“满度”。然后再把倍率开关拨到×102处，输入短路上拨至“短路”，指针应重指于“∞”及“0”处。否则再调节电位器。反复多次，把仪器灵敏度调好。在测试中应经常检查“满度”及“∞”，以保证仪器的测试精度。
（8）测试步骤
1）将试样放入电极箱的三电极间，注意勿使测量电极与保护电极相接触，以免烧坏仪器的晶体管。上、下电极的中心处对齐。
2）将测试电压选择开关置于所需要的电压挡，对于聚合物材料，一般先选100V，测不到时再转250V、500V或1000V。
3）将“放电－测试”开关置于“测试”挡，短路开关仍置于“短路”，对试样充电30s，然后将输人短路开关拨下，读取1min时的电阻值，作为试样的绝缘电阻值。读数完毕，立即把短路开关拨上“短路”，“放电一测试”开关置于“放电”挡。
石家庄岳村若短路开关拨下时，指针很快打出满度，应立即将输入短路开关拨到“短路”，“放电一测试”开关拨到“放电”，待查明原因再进行测试。
当输人短路开关拨下后，如发现表头无读数或指示很小，可将倍率开关升高一挡。逐挡升高倍率，直至读数清楚为止(应尽量取在仪表刻度上1～10的范围读数)。
4）放电30s，把电阻量程退小一挡，重复步骤②，共测量3次。
5）按2)、3)、4)步，在室温下分别测试试样的3个R v及R s值，取其算术平均值。
6）试样测定完毕，即将“放电－测试”开关拨到放电位置，输入短路开关拨至“短路”，取出试样。对电容量较大(约在0.01μF以上)的试样，需经1min左右的放电，方能取出试样，否则可能受到电容中残余电荷的袭击。
7）仪器使用完毕，先切断电源，将面板上各开关复原。
5. 数据处理
记录原始数据。
室温：湿度：
用式(2－27)及式(2－28)计算ρv 及ρs ρv ＝R v S/h ＝πD 12 R v /(4h) (Ω﹒cm )
和 ρs ＝R s 21
2ln(/)D D π
式中，h 为试样厚度，cm ；D 1为测量电极直径（本仪器为5cm ）；
企业家天地
D 2为保护电极内径（环电极）直径（本仪器为5.4cm ）。
在此，212ln(/)D D π=80，为一定值。 6. 问题与讨论
（1）影响电阻测定的因素有哪些？
（2）用电性能研究结构有何优点？
（3）如何防止受电击？ 电脑 电脑的屏幕是由小的荧光点组成的，这些荧光点是闪烁的，要想看清楚就需要我们眼睛不断地调节。我们自己感觉不到，但却真实存在，我们的眼睛要去适应它就容易产生疲劳。在打字的时候，眼睛要不断在文稿、屏幕、键盘之间变换，眼睛的焦点和距离不断地调节，也会使眼睛感到疲劳。 PSP 、手机 即使是在摇晃的公交车上、拥挤的地铁上、甚至在电梯里，潮人们都不忘玩弄手中的PSP 、iPod 或是MP4，玩游戏、看电影，加上习惯紧盯着手机狂按短信，长期紧盯着窄小的屏幕，也容易让人的眼睛感到疲劳。 隐形眼镜 人的角膜直接从空气中摄取氧气呼吸，现在，上面盖了一层“轻纱”，摄取的氧气便少了。而且，隐形眼镜毕竟是放置在角膜上的异物，眼睛的每一次眨动，都会使隐形眼镜与眼球表面产生一定的摩擦。所以，长时间或连续佩戴隐形眼镜，都会使角膜处于持续的缺氧状态，引起角膜上皮水肿、糜烂。如果有细菌或病毒存在，就可能导致角膜炎，甚至形成角膜溃疡。 长时间驾车 眼睛死盯前方，精神高度紧张，这是每天早晚高峰驾车族的体会。加上高架桥、进出隧道等兜兜转转正好能让眼睛饱受强光各个角度的考验。虽然够不上疲劳驾驶，
但是眼睛已经非常疲劳。 精神压力 因情绪不良、压力过大、免疫平衡被打破以及用眼强度过大，都会直接影响眼睛的正常运行。这是因为，当人体出现紧张、焦虑和压抑等不良情绪时，脑垂体、肾上腺激素分泌就会相对减少，使得双眼视觉传导和视觉信息加工功能均处于低水平状态，会直接导致晶体及眼部肌肉收缩和舒张步骤不协调。编辑本段防范方法生活行为
1、光线充足 光线要充足舒适，（光线太弱，字体看不清楚，就会越看越近视）。
2、反光要避免 书桌应有边灯装置，其目的在减少反光，以降低对眼睛的伤害。
3、 阅读时间勿太长 无论做功课或看电视，时间不可太长，每一小时左右休息片刻为佳。
4、坐姿要端正 不可弯腰驼背，靠得很近或趴着做功课，这样易造成睫状肌紧张过度而引起疲劳，进而造成成近视。
5、看书距离应适中 书本与眼睛之间的标准距离以30公分为准，且桌椅的高度也应与身体相适应，不可勉强将就。
6、看电视距离勿太
近 看电视时应保持与电视画面对角线六至八倍的距离，每一小时应休息片刻为宜。
18号染体7、睡眠不可少，作息有规律 睡眠不足身体易疲劳，易造成假性近视。 8、多做户外运动 经常眺望远处放松眼肌，防止近视，与大自然多接触，青山绿野有益于眼睛的
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