北廣精儀四探針電阻率測試儀BEST-300C
概述:適用范圍四端測試法是目前較先進之測試方法,主要針對高精度要求之產(chǎn)品測試;本儀器廣泛用于生產(chǎn)企業(yè)、高等院校、科研部門,是檢驗和分析導(dǎo)體材料和半導(dǎo)體材料質(zhì)量的一種重要的工具。 本儀器配置各類測量
北廣精儀四探針電阻率測試儀BEST-300C
以實現(xiàn)精準(zhǔn)測量。品牌與認(rèn)證符合行業(yè)標(biāo)選擇通過國家或國際認(rèn)證的儀器(如符合GB/T標(biāo)
如需進一步了解具體型號參數(shù)或供應(yīng)商信息,可參考原文鏈接或聯(lián)系廠商獲取技術(shù)文檔。
GB/T 1551-1995 硅、鍺單晶電阻率測定 直流兩探針法
GB/T 14141-2009 硅外延層、擴散層和離子注入層薄層電阻的測定.直排四探針法
GB/T 11073 硅片徑向電阻率變化的測量方法提要
GB/T 1552-1995 硅、鍺單晶電阻率測定直排四探針法
GB/T 6617-1995 硅片電阻率測定 擴展電阻探針法
GB/T 6617-2009 硅片電阻率測定 擴展電阻探針法
北廣精儀四探針電阻率測試儀BEST-300C探針(帶有彈簧及外引線)之間或探針系統(tǒng)其他部分之間的絕緣電照至少為10°Ω. 探針排列和間距,四探針應(yīng)以等距離直線排列,探針閥距及針突狀況應(yīng)符合 GB/T 552中的規(guī)定。
確認(rèn)儀器是否支持選配模具或傳感器(如壓力、溫度),以適應(yīng)多樣化測試需求。
下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用商成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn),然而,鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。 GB/T 1552 硅、儲單晶電阻率測定 直排四探針法
選型建議明確測試需求 關(guān)鍵部件采用進口元件的儀器壽命更長。應(yīng)用場景擴展用干凈涂題顆子或吸筆將試樣置于樣品臺上,試樣放置的時間應(yīng)足夠長,達到熱平衡時,試樣溫度為23 ℃±1℃.-2004)。
測量特殊形狀或尺寸的樣品(如扁鋼接地體),需搭配專用取樣器(如半導(dǎo)電橡塑電阻儀取樣
品牌資質(zhì)與售后服務(wù),避免后續(xù)使用問題。
探針與試樣壓力分為小于0.3 N及0.3 N~0.8N兩種。電流輸出:直流電流0~1000mA連續(xù)可調(diào),由交流電源供電。誤差:±0.2%讀數(shù)±2字
干擾因素探什材料和形狀及其和硅片表面接觸是否滿足點電流源注人條件會影響測試精度。
測量誤差±5%
北廣精儀四探針電阻率測試儀BEST-300C本儀器配置各類測量裝置可以測試不同材料之電導(dǎo)率。液晶顯示,無需人工計算,并帶有溫度補償功能,電導(dǎo)率單位自動選擇,BEST-300C 材料電導(dǎo)率測試儀自動測量并根據(jù)測試結(jié)果自動轉(zhuǎn)換量程,無需人工多次和重復(fù)設(shè)置。選配:配備軟件可以由電腦操控,并保存和打印數(shù)據(jù),自動生成圖表和報表。
電源:220±10% 50HZ/60HZ
250 μm 的半球形或半徑為 50 μm~125 μm 的平的圓截面。
主機外形尺寸:330mm*340mm*120mm
測量精度±(0.1%讀數(shù))
分辨率: 最小1μΩ
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):需確認(rèn)儀器是否符合 YS/T 587.6-2006、GB/T 24521-2018 等標(biāo)準(zhǔn),滿足相關(guān)炭素材料測試要求。材料類型:適用于石墨、碳素粉末、鋰電池材料、粉末冶金等導(dǎo)電或半導(dǎo)體粉末的測試。自動化與功能性 電流輸出:直流電流0~1000mA連續(xù)可調(diào),由交流電源供電。提供完整的技術(shù)支持和售后服務(wù),保障儀器的長期穩(wěn)定使用。操作與維護便利性人機交互設(shè)計,而常規(guī)檢測可適當(dāng)放寬精度要求。測試電流適配性半導(dǎo)電材料對測試電流敏感,需根據(jù)材料提升測量準(zhǔn)確性,尤其適用于微電阻或高阻值測量場景。相較傳統(tǒng)兩線法或兆歐表,四線法更器類型與便攜性1.手持式 vs 臺式手持式:適合現(xiàn)場快速檢測,便攜性強,但可能犧牲部分精
如2兆歐檔誤差±0.5%讀數(shù)+2字)。精度要求:高精度場景(如實驗室)需選擇誤差更小的儀器
粉體電阻率測試儀的選型需綜合考慮測量需求、材料特性、測試環(huán)境及預(yù)算等因素。以下是基于搜索結(jié)果的選型關(guān)鍵點分析及推薦:核心選型要素
測試標(biāo)準(zhǔn)與適用材料 電流換向開關(guān)電導(dǎo)率:5×10-6~1×108ms/cm
特性?偨Y(jié)建議明確被測材料的電阻范圍及測試環(huán)境,選擇匹配量程和精度的儀器優(yōu)先采用四電位差計和電流計或數(shù)字電壓表,量程為1mV~100mV,分辨率為0.1%,直流輸入阻抗不小
電阻:1×10-5~2×105Ωcm) 之間。需確保測試儀的測量范圍覆蓋實際應(yīng)用需求。例如,若需測量中高光照、高頻、需動、強電磁場及溫醒度等測試環(huán)境會影響測試結(jié)果,若需同時測量土壤電阻率或泄漏電流,可考慮多功能測試儀,但需確認(rèn)其是否兼容半導(dǎo)電材料及導(dǎo)出功能的儀器更便于后續(xù)分析。例如,3位數(shù)字顯示屏和自動過載提示能提升操作效率。
與維護選擇具備堅固外殼、防塵防水(如IP54等級)的儀器,適應(yīng)戶外或復(fù)雜工業(yè)環(huán)境。同時本標(biāo)準(zhǔn)適用于測量直徑大于15.9mm的由外延、擴散、離子注人到硅片表面上或表面下形成的薄層的平均薄層電阻。硅片基體導(dǎo)電類型與被測薄層相反。適用于測量厚度不小于0.2 μm的薄層,方塊電阻的測量范圍為10A~5000n.該方法也可適用于更高或更低照值方塊電阻的測量,但其測量精確度尚未評估。
參考回路電阻測試儀的選型思路(如連續(xù)可調(diào)電流設(shè)計)。
考慮廠商技術(shù)支持能力,注意事項誤差來源:粉末壓實度、模具清潔度、環(huán)境溫濕度均可能影響結(jié)果,需規(guī)范操作流程。校準(zhǔn)維護定期使用標(biāo)準(zhǔn)電阻校準(zhǔn)(如 1-5 個標(biāo)準(zhǔn)電阻選配),確保長期穩(wěn)定性。
雙刀雙撐電位選擇開關(guān)。
適合半導(dǎo)電材料的精密檢測。環(huán)境適應(yīng)性儀器需在特定溫濕度條件下工作(如溫度23±2°C、于10*0.電子測量裝置適用性應(yīng)符合GB/T 1552 的規(guī)定。 歐嬌表,能指示阻值高達 10°日 的漏電阻. 溫度針o℃~40 ℃,最小刻度為0.1 ℃。
自動化操作高端型號 北廣精儀儀器設(shè)備公司支持自動加壓、脫模、數(shù)據(jù)采集及生成曲線圖譜,適合批量測試需求;手動型號成本較低。附加功能部分儀器集成溫度、壓強實時監(jiān)測,或支持高溫測試適用于模擬極端環(huán)境下的電性能分析。
電阻率: 1×10-6~2×106Ω.cm、
量程:1μA,10μA,100μA,1mA,10mA,1000mA
本儀器采用4.3吋大液晶屏幕顯示,同時顯示電阻值、電阻率、方阻、電導(dǎo)率值、溫度、壓強值、單位自動換算,配置不同的測試治具可以滿足不同材料的測試要求。測試治具可以根據(jù)產(chǎn)品及測試項目要求選購.
準(zhǔn)),確保安全性與可靠性。例如,部分儀器明確標(biāo)注符合電力行業(yè)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)(如DL/T 845.4
測量電壓量程:2mV20mV200mV2V
測量范圍與精度電阻率范圍:多數(shù)儀器的電阻率覆蓋范圍為 (10^-7- 10^8 Omega ),部分高溫型號可達更高范圍(如 \(10^-8- 10^8 Omega)。精度要求:高精度型號的電阻率測量誤差可低至 ±0.01 μΩ·m,而經(jīng)濟型設(shè)備誤差通常為 ±0.1%~±0.3%。電流與電壓精度恒流源輸出需穩(wěn)定(如 ±0.01 mA),電壓分辨率需達 0.1 μV 以支持微小信號檢測。
提供中文或英文兩種語言操作界面選擇,滿足國內(nèi)及國外客戶需求
電壓表輸入阻抗會引入測試誤差。 硅片幾何形狀,表面粘污等會影響測試結(jié)果。
本儀器配置各類測量裝置可以測試不同材料之電導(dǎo)率。液晶顯示,無需人工計算,并帶有溫度補償功能,電導(dǎo)率單位自動選擇,BEST-300C 材料電導(dǎo)率測試儀自動測量并根據(jù)測試結(jié)果自動轉(zhuǎn)換量程,無需人工多次和重復(fù)設(shè)置。選配:配備軟件可以由電腦操控,并保存和打印數(shù)據(jù),自動生成圖表和報表。
適用范圍四端測試法是目前較先進之測試方法,主要針對高精度要求之產(chǎn)品測試;本儀器廣泛用于生產(chǎn)企業(yè)、高等院校、科研部門,是檢驗和分析導(dǎo)體材料和半導(dǎo)體材料質(zhì)量的一種重要的工具。
樣品臺和操針架樣品臺和探針架應(yīng)符合 GB/T152 中的規(guī)定。 樣品臺上應(yīng)具有旋轉(zhuǎn) 360"的裝置。其誤差不大于士5",測量裝置測量裝置的典型電路叉圖1,
恒意源,按表1的推薦值提供試樣所需的電流,精度為±0.5%.
品牌與技術(shù)支持優(yōu)先選擇技術(shù)成熟、提供售后支持的品牌 北廣精儀儀器設(shè)備有限公司的設(shè)備
適用范圍四端測試法是目前較先進之測試方法,主要針對高精度要求之產(chǎn)品測試;本儀器廣泛用于生產(chǎn)企業(yè)、高等院校、科研部門,是檢驗和分析導(dǎo)體材料和半導(dǎo)體材料質(zhì)量的一種重要的工具。
若需高溫環(huán)境模擬(如半導(dǎo)體材料),優(yōu)先選擇 北廣精儀 高溫型號。關(guān)注兼容性與擴展性
在中國標(biāo)準(zhǔn)分類中,四探針法涉及到半金屬與半導(dǎo)體材料綜合、金屬物理性能試驗方法、、、電工合金零件、特種陶瓷、質(zhì)譜儀、液譜儀、能譜儀及其聯(lián)用裝置、電阻器、半導(dǎo)體集成電路、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)勘察與巖土工程、水環(huán)境有毒害物質(zhì)分析方法、電工材料和通用零件綜合、半金屬、元素半導(dǎo)體材料、金屬無損檢驗方法。
顯示方式:液晶顯示使用直排四探針測量裝置、使直流電流通過試樣上兩外探件,測量兩內(nèi)操針之間的電位差,引人與試樣幾何形軟有關(guān)的修正因子,計算出薄層電阻。
提供中文或英文兩種語言操作界面選擇,滿足國內(nèi)及國外客戶需求
BEST-300C值電阻((10^6Ω~10^8 Ω)),應(yīng)選擇量程擴展能力強的儀器,并關(guān)注其誤差范圍。
本儀器采用4.3吋大液晶屏幕顯示,同時顯示電阻值、電阻率、方阻、電導(dǎo)率值、溫度、壓強值、單位自動換算,配置不同的測試治具可以滿足不同材料的測試要求。測試治具可以根據(jù)產(chǎn)品及測試項目要求選購.
置溫度補償功能,可減少溫度變化對電阻值的影響。數(shù)據(jù)存儲與顯示支持?jǐn)?shù)字顯示、數(shù)據(jù)存儲
測量條件和步驟整個測試過程應(yīng)在無光照,無離頻和無振動下進行。
使用環(huán)境等因素。以下是關(guān)鍵選擇要點:明確測量需求測量范圍與精度半導(dǎo)電材料(如橡塑護
主機外形尺寸:330mm*340mm*120mm
分辨率: 最小1μΩ測量精度±(0.1%讀數(shù))
誤差:±0.2%讀數(shù)±2字測量電壓量程2mV 20mV200mV2V
國際標(biāo)準(zhǔn)分類中,四探針法涉及到半導(dǎo)體材料、金屬材料試驗、絕緣流體、獸醫(yī)學(xué)、復(fù)合增強材料、電工器件、無損檢測、集成電路、微電子學(xué)、土質(zhì)、土壤學(xué)、水質(zhì)、電子顯示器件、有色金屬。
例如,北廣精儀的的半導(dǎo)電電阻測試適合中高阻值測量,而需要更大電流擊穿氧化膜的場景可
電阻測量范圍:
套、電纜接管)的電阻值通常介于 \(10^-4Ωcm) 至 \(10^8 Ωcm)
電阻測量范圍:量程:1μA,10μA,100μA,1mA,10mA,1000mA標(biāo)配:測試平臺一套、主機一套、電源線數(shù)據(jù)線一套。
試劑氫,優(yōu)級純,純水,25 ℃時電阻率大于 2 MN·cm。 端子法的設(shè)備,確保測量準(zhǔn)確性根據(jù)場景(現(xiàn)場/實驗室)選擇便攜式或高精度臺式儀器。核查
甲醇,99.5%。 干燥氮氣。測量儀器探針系統(tǒng)操針為具有45"~150°角的圓罐形破化鴨振針,針實半徑分別為35 μm~100μm.100 μm~
售后服務(wù)與標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證優(yōu)先選擇提供計量證書的品牌標(biāo)配計量證書),確保數(shù)據(jù)權(quán)威性。顯示方式:液晶顯示標(biāo)準(zhǔn)電阻;按表2的薄層電阻范圍選取所需的標(biāo)準(zhǔn)電,精度0.05 分辨率: 0.1uV 1uV 10uV 100uV范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用直排四探針測量硅外延層、擴散層和離子注入層薄層電阻的方法。
電導(dǎo)率:5×10-6~1×108ms/cm
電阻率: 1×10-6~2×106Ω.cm、
化學(xué)實驗室器具,如;塑料燒杯,量杯和適用于酸和溶劑的涂塑懾子等。試樣制備如試樣表面潔凈,符合測試條件可直接測試,否則,按下列步驟清洗試樣后測試∶試樣在甲醇中源洗1min。如必要,在甲醇中多次源洗,直到被干燥的試樣無污跡為止。將試樣干燥。 放入氫氟酸中清洗1 min。 用純水洗凈。 用甲醇源洗干凈, 用氮氣吹干。
半導(dǎo)電材料電阻測試儀時需綜合考慮測量需求、儀器性能及測量誤差±5%硬件配置與兼容性 加壓方發(fā):液壓系統(tǒng)(進口或國產(chǎn))影響測試穩(wěn)定性,壓力范圍需匹配材料特性(如 200 kg~1000 kg 可選)。模具規(guī)格:內(nèi)徑(10 mm 或 20 mm)和高度(25 mm)需根據(jù)樣品量調(diào)整,部分型號支持定制。電極材質(zhì):紫銅鍍金電極可減少接觸電阻,適合高精度測試。
直觀的菜單操作、旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo)輸入或自動量程切換功能可簡化操作流程,減少人為誤差。耐用性
濕度<65%),選擇時需確認(rèn)其穩(wěn)定性和抗干擾能力,避免環(huán)境波動導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差。部分儀器內(nèi)
度或功能。實驗室場景優(yōu)先選擇,通常具備更高精度和擴展功能(如多檔位電流調(diào)節(jié))。若需
電阻:1×10-5~2×105Ω分辨率: 0.1uV 1uV 10uV 100uV
料損傷或測量失真。核心功能與技術(shù)特性四端子測量法采用四端子法可消除接觸電阻的影響,特性選擇電流檔位。例如,某些儀器提供1微安、0.1微安等多檔位輸出,避免電流過大導(dǎo)致材料。
北廣精儀BEST-300C半導(dǎo)電電阻率測試儀成功中標(biāo)比亞迪汽車有限公司,助力新能源汽車材料檢測升級
近日,北廣精儀儀器設(shè)備有限公司(以下簡稱“北廣精儀”)自主研發(fā)的BEST-300C半導(dǎo)電電阻率測試儀成功中標(biāo)比亞迪汽車有限公司(以下簡稱“比亞迪”),成為比亞迪在電池材料、半導(dǎo)體組件及關(guān)鍵導(dǎo)電材料檢測環(huán)節(jié)的重要設(shè)備供應(yīng)商。此次合作標(biāo)志著北廣精儀在新能源行業(yè)檢測技術(shù)領(lǐng)域的進一步鞏固,同時也為比亞迪提升電池安全性與材料性能提供了強有力的技術(shù)支撐。
檢測,護航電池安全
在新能源汽車制造中,電池材料的導(dǎo)電性能直接影響電池的安全性、續(xù)航能力及使用壽命。比亞迪作為新能源汽車領(lǐng)域的企業(yè),對電池及半導(dǎo)體材料的電阻率測試提出了要求。北廣精儀BEST-300C半導(dǎo)電電阻率測試儀憑借高精度、高穩(wěn)定性及智能化數(shù)據(jù)分析能力,成功通過比亞迪嚴(yán)格的設(shè)備選型測試,成為其供應(yīng)鏈質(zhì)量管控體系的重要一環(huán)。
該設(shè)備將主要用于比亞迪動力電池正負(fù)極材料、隔膜、導(dǎo)電涂層等關(guān)鍵部件的電阻率檢測,確保材料導(dǎo)電性能符合高標(biāo)準(zhǔn)要求,從而提升電池的一致性和安全性,助力比亞迪打造的新能源汽車產(chǎn)品。 賦能智能制造
BEST-300C半導(dǎo)電電阻率測試儀采用四探針法測量技術(shù),符合IEC 62660、GB/T 24525等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),具備以下優(yōu)勢:
高精度測量:測試范圍覆蓋10^-8~10^8 Ω·cm,分辨率達0.1%,滿足半導(dǎo)體、新能源材料等多場景需求;
智能化操作:配備觸摸屏控制及數(shù)據(jù)自動存儲功能,支持PC端數(shù)據(jù)分析,提升檢測效率;
采用抗干擾設(shè)計,適應(yīng)實驗室及產(chǎn)線環(huán)境,確保長期穩(wěn)定運行;
定制化服務(wù):可根據(jù)客戶需求調(diào)整測試模式,兼容不同材料形態(tài)(薄膜、塊體、粉末等)。
北廣精儀技術(shù)總監(jiān)表示:BEST-300C的研發(fā)初衷正是為了解決新能源行業(yè)對材料導(dǎo)電性能的檢測需求。此次與比亞迪的合作,是對我們技術(shù)實力的高度認(rèn)可。我們將持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品,為行業(yè)提供更的檢測解決方案。
深化合作,共拓新能源未來
此次中標(biāo)是北廣精儀與比亞迪在檢測設(shè)備領(lǐng)域的合作,也為雙方未來在電池材料、半導(dǎo)體器件等領(lǐng)域的深度協(xié)作奠定了基礎(chǔ)。北廣精儀將持續(xù)聚焦新能源行業(yè)檢測痛點,推動高精度、自動化檢測技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用,助力比亞迪等企業(yè)實現(xiàn)更更智能的質(zhì)量管控。
關(guān)于BEST-300C半導(dǎo)電電阻率測試儀
該設(shè)備廣泛應(yīng)用于新能源汽車、半導(dǎo)體、電子材料等行業(yè),適用于石墨烯、碳納米管、鋰電材料等半導(dǎo)電材料的電阻率測試,是研發(fā)與質(zhì)量控制的關(guān)鍵工具。
關(guān)于北廣精儀儀器設(shè)備有限公司 北廣精儀是國內(nèi)的精密檢測儀器制造商,專注于材料電學(xué)、光學(xué)及力學(xué)性能測試技術(shù)的研發(fā),為新能源、汽車、航空航天等領(lǐng)域提供檢測設(shè)備與解決方案。
關(guān)于比亞迪汽車有限公司
比亞迪是新能源汽車業(yè)務(wù)涵蓋電動汽車、電池、儲能及電子代工,以技術(shù)創(chuàng)新推動綠色出行發(fā)展。
此次合作不僅彰顯了北廣精儀在材料檢測領(lǐng)域的技術(shù)實力,也為新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的高質(zhì)量發(fā)展提供了重要支持。雙方將攜手探索更智能、更的檢測技術(shù),共同推動行業(yè)進步。
半導(dǎo)電材料電阻率測試儀如何選擇
半導(dǎo)電材料電阻測試儀時需綜合考慮測量需求、儀器性能及使用環(huán)境等因素。以下是關(guān)鍵選擇要點:明確測量需求測量范圍與精度半導(dǎo)電材料(如橡塑護套、電纜接管)的電阻值通常介于 (10^-4 Ωcm) 至 (10^8 Ωcm) 之間。需確保測試儀的測量范圍覆蓋實際應(yīng)用需求。例如,若需測量中高值電阻(10^6 \10^8 Ω),應(yīng)選擇量程擴展能力強的儀器,并關(guān)注其誤差范圍(如2兆歐檔誤差±0.5%讀數(shù)+2字)。精度要求:高精度場景(如實驗室)需選擇誤差更小的儀器,而常規(guī)檢測可適當(dāng)放寬精度要求。測試電流適配性半導(dǎo)電材料對測試電流敏感,需根據(jù)材料特性選擇電流檔位。例如,某些儀器提供1微安、0.1微安等多檔位輸出,避免電流過大導(dǎo)致材料損傷或測量失真。核心功能與技術(shù)特性四端子測量法采用四端子法可消除接觸電阻的影響,提升測量準(zhǔn)確性,尤其適用于微電阻或高阻值測量場景。相較傳統(tǒng)兩線法或兆歐表,四線法更適合半導(dǎo)電材料的精密檢測。環(huán)境適應(yīng)性儀器需在特定溫濕度條件下工作(如溫度23±2°C、濕度<65%),選擇時需確認(rèn)其穩(wěn)定性和抗干擾能力,避免環(huán)境波動導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差。部分儀器內(nèi)置溫度補償功能,可減少溫度變化對電阻值的影響。數(shù)據(jù)存儲與顯示支持?jǐn)?shù)字顯示、數(shù)據(jù)存儲及導(dǎo)出功能的儀器更便于后續(xù)分析。例如,3位數(shù)字顯示屏和自動過載提示能提升操作效率。儀器類型與便攜性1.手持式 vs 臺式手持式:適合現(xiàn)場快速檢測,便攜性強,但可能犧牲部分精度或功能。實驗室場景優(yōu)先選擇,通常具備更高精度和擴展功能(如多檔位電流調(diào)節(jié))。若需測量特殊形狀或尺寸的樣品(如扁鋼接地體),需搭配專用取樣器(如半導(dǎo)電橡塑電阻儀取樣器)以實現(xiàn)精準(zhǔn)測量。品牌與認(rèn)證符合行業(yè)標(biāo)選擇通過國家或國際認(rèn)證的儀器(如符合GB/T標(biāo)準(zhǔn)),確保安全性與可靠性。例如,部分儀器明確標(biāo)注符合電力行業(yè)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)(如DL/T 845.4-2004)。
品牌與技術(shù)支持優(yōu)先選擇技術(shù)成熟、提供售后支持的品牌 北廣精儀儀器設(shè)備有限公司的設(shè)備提供完整的技術(shù)支持和售后服務(wù),保障儀器的長期穩(wěn)定使用。操作與維護便利性人機交互設(shè)計直觀的菜單操作、旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo)輸入或自動量程切換功能可簡化操作流程,減少人為誤差。耐用性與維護選擇具備堅固外殼、防塵防水(如IP54等級)的儀器,適應(yīng)戶外或復(fù)雜工業(yè)環(huán)境。同時,關(guān)鍵部件采用進口元件的儀器壽命更長。應(yīng)用場景擴展
若需同時測量土壤電阻率或泄漏電流,可考慮多功能測試儀,但需確認(rèn)其是否兼容半導(dǎo)電材料特性?偨Y(jié)建議明確被測材料的電阻范圍及測試環(huán)境,選擇匹配量程和精度的儀器優(yōu)先采用四端子法的設(shè)備,確保測量準(zhǔn)確性根據(jù)場景(現(xiàn)場/實驗室)選擇便攜式或高精度臺式儀器。核查品牌資質(zhì)與售后服務(wù),避免后續(xù)使用問題。
例如,北廣精儀的的半導(dǎo)電電阻測試適合中高阻值測量,而需要更大電流擊穿氧化膜的場景可參考回路電阻測試儀的選型思路(如連續(xù)可調(diào)電流設(shè)計)。
質(zhì)子交換膜燃料電池雙極板的功能及性能要求,綜述了樹脂/石墨雙極板復(fù)合材料的性能研究進展及雙極板的主要成型方法——注射成型與模壓成型,并對這兩種成型方法進行了比較。指出在雙極板成型中,模壓成型既可兼顧成分和性能又可保證成型工藝的要求,可以考慮將模壓成型作為雙極板批量生產(chǎn)的主要成型方法。
關(guān)鍵詞 質(zhì)子交換膜燃料電池 雙極板 復(fù)合材料 成型方法
能源科技的發(fā)展包括改善能源結(jié)構(gòu),提高能源效率,大力發(fā)展清潔、低碳能源,強化能源節(jié)約,提高能源利用效率,減少環(huán)境污染。
燃料電池是一種不同于常規(guī)意義上的直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置,不受卡諾循環(huán)的限制,能量轉(zhuǎn)化率高、環(huán)境友好,引起了世界范圍內(nèi)科學(xué)家的關(guān)注,無疑成為未來能源發(fā)展的重要研究對象。
此同時,盡快地實現(xiàn)雙極板低成本批量生產(chǎn),也能大力推進雙極板的市場化,因此,雙極板的生產(chǎn)工藝也是亟待解決的問題。
樹脂/石墨復(fù)合材料雙極板性能研究
樹脂/石墨復(fù)合材料雙極板的電導(dǎo)率較純石墨板低得多,但其潛在的應(yīng)用前景還是吸引了國內(nèi)外研究者的強烈興趣。
其采用的基體材料涉及天然石墨、人造石墨、膨脹石墨等,粘接材料涉及酚醛、環(huán)氧、聚苯硫醚、氟、乙烯基等各種樹脂,增強材料涉及碳纖維、碳納米管等,導(dǎo)電填料則涉及導(dǎo)電炭黑、金屬粉等。自2002年以來,這類材料成為越來越多的材料和燃料電池研究者所關(guān)注的焦點,并已取得了可喜的進展。
從目前發(fā)表的研究結(jié)果來看,酚醛樹脂以其較高的機械強度、耐熱、低毒、價廉等獨特的優(yōu)勢被廣泛地用作樹脂/石墨復(fù)合材料中的粘結(jié)劑。
陰強等用干粉模壓法制備酚醛樹脂/石墨復(fù)合材料,當(dāng)酚醛樹脂含量為15%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),壓制溫度為240℃,壓制時間為60min,壓力為30MPa,石墨粒徑為105~150μm時,復(fù)合材料的電導(dǎo)率和彎曲強度分別可以達到142S/cm、61.6MPa。
另外,該課題組首次采用Fenton/UV方式對碳納米管進行表面處理,制備了碳納米管增強的酚醛樹脂/石墨復(fù)合材料,并且指出當(dāng)碳納米管含量為5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時,復(fù)合材料的性能達到最佳值,相比增強前復(fù)合材料的電導(dǎo)率和彎曲強度分別提高了36.0%和14.1%。
Wang W等采用模壓成型方法制備的磨碎碳纖維增強酚醛樹脂/石墨復(fù)合材料的電導(dǎo)率和彎曲強度高達208.12S/cm、57.44MPa,其中磨碎碳纖維經(jīng)過450℃空氣氧化處理。Mathur R B等研究了不同的碳填充料(天然石墨、人造石墨、炭黑、碳纖維)對酚醛樹脂/石墨復(fù)合材料雙極板性能的影響。
研究表明,以天然石墨為基體材料,加入其他碳填充料可彌補天然石墨低硬度、與樹脂潤濕性差的缺陷,對復(fù)合材料的力學(xué)性能與導(dǎo)電性能有一定程度的改善。Dhakate S R等研究了不同尺寸的膨脹石墨對酚醛樹脂/膨脹石墨復(fù)合材料雙極板性能的影響,4種不同尺寸的膨脹石墨分別由粒徑為30μm、50μm、150μm和300μm的人造石墨加工所得。
實驗將不同粒徑的石墨混合在一起,避免了單一尺寸的石墨帶來的在力學(xué)性能或是導(dǎo)電性能上的不足。小尺寸石墨占10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時,復(fù)合材料的導(dǎo)電性能有較大提高,而力學(xué)性能變化不大。經(jīng)實驗驗證,膨脹石墨基復(fù)合材料雙極板較高的功率密度、好的氣密性以及吸水率均能達到PEMFC應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。
環(huán)氧樹脂也是一種具有優(yōu)異的粘接、防腐蝕、成型性和熱穩(wěn)定性能的樹脂,在樹脂/石墨復(fù)合材料雙極板的研究中廣泛使用。研究了磨碎碳纖維增強環(huán)氧樹脂/石墨復(fù)合材料,研究結(jié)果表明,采用250℃、2h氧化處理的碳纖維的含量為7%時,所得環(huán)氧樹脂/石墨復(fù)合材料性能最佳,此時其彎曲強度為59.99MPa,電導(dǎo)率為203.72S/cm。環(huán)氧樹脂/膨脹石墨/炭黑復(fù)合材料,研究結(jié)果表明,垂直于壓力方向和平行于壓力方向的電導(dǎo)率分別為200~500S/cm和70S/cm。環(huán)氧樹脂/天然石墨復(fù)合材料,指出當(dāng)樹脂含量為15%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))、模壓溫度為180℃、模壓壓力為200MPa、石墨粒徑為200目時,所得環(huán)氧樹脂/石墨復(fù)合材料性能最佳,此時彎曲強度為38MPa,電導(dǎo)率為120S/cm。
聚苯硫醚具有機械強度高、耐高溫、耐腐蝕、熱穩(wěn)定性好、加工成型好、電性能優(yōu)良等優(yōu)點,因此人們也嘗試將其應(yīng)用于樹脂/石墨復(fù)合材料雙極板的研究中。以聚苯硫醚為粘結(jié)劑,石墨為導(dǎo)電填料制備了聚苯硫醚/石墨復(fù)合材料,分別研究了樹脂含量、模壓溫度、模壓時間對復(fù)合材料彎曲強度和電導(dǎo)率的影響。
實驗得出,當(dāng)樹脂含量為20%、模壓溫度為380℃、模壓時間為30min時,復(fù)合材料的電導(dǎo)率和彎曲強度分別為118.9S/cm和52.4MPa;當(dāng)樹脂含量為20%、模壓溫度為390℃、模壓時間為30min時,復(fù)合材料的電導(dǎo)率和彎曲強度分別為105S/cm和55.7MPa。
在其他的樹脂/石墨復(fù)合材料雙極板的研究中,采用模壓成型制備了碳納米管/聚丙烯納米復(fù)合材料雙極板,研究了聚丙烯結(jié)晶度對碳納米管分散的影響。結(jié)果表明,低結(jié)晶度的聚丙烯對碳納米管的分散性最好,并且相應(yīng)的雙極板的導(dǎo)電性、力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性較好。
制備了苯并噁嗪/石墨復(fù)合材料雙極板,分別研究了人造石墨、天然石墨、膨脹石墨復(fù)合材料雙極板的性能,并與粘結(jié)劑為酚醛樹脂時的雙極板性能做了比較,結(jié)果表明,3種石墨以苯并噁嗪為粘結(jié)劑時,雙極板的氣密性、力學(xué)性能較好,電導(dǎo)率較高,主要是因為苯并噁嗪固化時無副產(chǎn)物,熔化時粘度低、流動性較好。
樹脂/石墨復(fù)合材料雙極板制備工藝
利用樹脂/石墨復(fù)合材料制作雙極板可通過模壓或注射工藝成型,流場可被一次成型,適合大規(guī)模生產(chǎn),可降低雙極板的生產(chǎn)成本。
注射成型
注射成型是低成本、大批量生產(chǎn)塑料制品的極好的加工方法,同時也是開發(fā)高技術(shù)產(chǎn)品不可或缺的加工技術(shù)。注射成型復(fù)合材料雙極板是將特定比例的導(dǎo)電填料與樹脂混合料從注塑機的料斗關(guān)入機筒內(nèi),被加熱融化后的混合料通過柱塞加壓經(jīng)由噴嘴注入閉合模具內(nèi),經(jīng)冷卻定型后,脫模得到制品。
導(dǎo)電基體可以為石墨、不銹鋼合金纖維,為了進一步提高雙極板的綜合性能,可以添加炭黑、碳纖維、碳納米管等填料。其主要優(yōu)點是成型周期短、生產(chǎn)效率高、成本低。缺點是注射成型時需要的樹脂量較多,雖然提高了雙極板的力學(xué)性能,但是雙極板的電性能受到很大影響,會降低雙極板的市場影響力。盡管如此,由于注射成型技術(shù)的優(yōu)越性,人們還是期望用這種方法成型出高性價比的雙極板。
用注射成型機一步成型雙極板,生產(chǎn)了電導(dǎo)率介于5~150S/cm的樹脂/石墨復(fù)合雙極板,同時建立了一條注射成型雙極板生產(chǎn)線。研究指出,要生產(chǎn)特定性能的復(fù)合材料雙極板,需要對注射成型生產(chǎn)過程進行優(yōu)化,其中包括對關(guān)鍵生產(chǎn)步驟的確定和對工藝參數(shù)的調(diào)整。
用注射成型機分別生產(chǎn)了聚丙烯/石墨和酚醛樹脂/石墨復(fù)合材料雙極板。研究結(jié)果表明,若將德國西格里碳素技提出的模具模塊化設(shè)計概念應(yīng)用到生產(chǎn)聚丙烯/石墨復(fù)合雙極板中,則生產(chǎn)1000塊小批量的雙極板就可以抵消制作模具的成本。若年產(chǎn)量達100000塊以上,則可以達到固定電源要求的100Ω/kW的目標(biāo)成本。對于利用注射成型生產(chǎn)的酚醛樹脂/石墨復(fù)合材料雙極板,電導(dǎo)率有所提高,熱穩(wěn)定性為100℃以上。
采用注射成型方法制備了聚丙烯/石墨復(fù)合材料雙極板,并研究了石墨粒徑及尺寸對復(fù)合材料雙極板彎曲強度和導(dǎo)電性能的影響。研究結(jié)果表明,由3種尺寸(40μm、100μm、150μm)的石墨顆粒得到的復(fù)合材料的電導(dǎo)率最高為9.13S/cm,硬度為34.3HV;由單一尺寸(150μm)的石墨顆粒得到的復(fù)合材料的電導(dǎo)率最高為49.2S/cm;由單一尺寸(100μm)的石墨顆粒得到的復(fù)合材料的硬度為47.2HV。
模壓成型
模壓成型工藝是塑料加工工藝中最古老的成型方法。由于其使用歷史長,成型技術(shù)已相當(dāng)成熟。在復(fù)合材料成型工藝中,模壓成型所占的比例較高。模壓成型雙極板是將混合均勻的導(dǎo)電填料與樹脂放入金屬模具中,在一定溫度、壓力作用下,樹脂受熱熔化、流動,充滿整個模腔,固化后將基料粘接在一起,后經(jīng)冷卻、脫模得到制品。
合理地選擇工藝參數(shù)是影響模壓成型雙極板性能的關(guān)鍵之一,如模壓溫度、模壓時間、模壓壓力及后處理溫度與時間。為保證制品的致密性,模壓過程中還要進行間歇排氣。模壓后制品的脫模效果影響著制品的完整性及表面質(zhì)量,尤其是帶有復(fù)雜流道的雙極板,因此脫模劑的選擇也是關(guān)鍵之一。
經(jīng)統(tǒng)計,近10年來有關(guān)樹脂/石墨PEMFC雙極板成型的研究文獻中,模壓成型大約占65%以上。除了文獻之外,采用模壓成型技術(shù)制備了酚醛樹脂/石墨復(fù)合材料雙極板,其中以炭黑和碳纖維作為增強材料,試驗得出材料的最佳配比是m(PE):m(NG+CF):m(CB)=30:65:5,此時雙極板橫向截面和縱向截面的電導(dǎo)率分別為286S/cm和92S/cm,彎曲強度為55.28MPa,腐蝕電流密度為0.99μA·cm-2。采用模壓成型方法制備了聚酰亞胺/膨脹石墨復(fù)合材料雙極板,當(dāng)聚酰亞胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%~50%時,其電導(dǎo)率和彎曲強度均在100S/cm和50MPa之上。
采用模壓成型技術(shù)制備了碳織物增強環(huán)氧樹脂/石墨復(fù)合材料性能的影響,并探究了雙極板的幾何參數(shù)對其表面性質(zhì)的升高,電導(dǎo)率升高;雙極板的幾何參數(shù)中,脊寬和流道的深度對其模壓成型性影響較大而流道寬度影響較小。
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