专利名称：一种原位测量真空环境下材料表面电阻率的方法
技术领域：
本发明属于材料电阻率的测量领域，更具体来说涉及一种通过电 极粘结在真空环境下原位测量材料表面电阻率的方法。
背景技术：
航天器表面材料的电阻率对于控制空间环境下的充放电具有重要 的作用，但在空间环境的作用下，航天器表面材料会发生退化，对卫星 寿命末期的正常运行造成很大的影响。
材料的表面电阻率是评估材料电性能的一个重要参数，因此，对材 料的表面电阻率进行准确地测量是非常必要。但是，由于航天器所处的 环境的特殊性，需要对其材料表面电阻率进行原位测量。通常，常规的 航天器材料的表面电阻率的原位测量都采用金属电极按压法进行测量， 其中，所采用的电极与测量样品进行接触并要施加一定的压力，然后进 行表面电阻的测量。但通常在测量过程中，施加压力的大小很难控制， 而该接触压力的不同，直接导致测量出的结果有非常显著 的差异，极大 地影响了测量结果的准确性，不能准确地反映出材料的实际电性能。为 此，寻找一种高准确度的原位测量真空环境下的材料表面电阻率的方法 来真实地反映航天器材料的表面电阻率非常必要。
发明内容
本发明的发明目的之一是提供一种高准确度且能真实反映真空环境于真空环境下的材料的表面电阻率进行了测量。 本发明的技术方案如下 本发明的原位测量真空环境下材料表面电阻率的方法，其包括以下歩
1) 通过直接喷涂或粘接的方式将样品固定在样品基座上；
2) 将圆形金属箔电极和围绕圆形金属箔电极的环形金属箔电极分别 通过导电银胶粘结在样品中央；
3) 将样品和粘结好的电极设置在真空容器中；
4) 分别从圆形金属箔电极和环形金属箔电极上引出导线，电连接到 真空容器外的静电计上，通过测量时静电计在圆形电极和环形电极间施 加一定的电压来读出样品的表面电阻率。
上述方法中，所述金属箔电极为铜箔、铝箔和/或银箔电极，优选铜 箔电极。
上述方法中，所述金属箔的厚度为0.1mm-0.2mm，优选圆形金属箔 和环形金属箔的厚度相等。
上述方法中，真空容器的真空度高于4X10^Pa。
上述方法中，步骤4)中所述引出导线包括将弹性钢丝通过固定支架 按压在金属箔电极上后弓I出真空容器外或者将导线焊接在金属箔电极后 引出空容器外。
与现有技术相比，本发明的方法具有如下的优点-
本发明的测量方法通过使用导电银胶来粘结金属箔(铜、铝或银箔) 电极和样品从而测量真空环境下的材料电阻率。因此，本发明的测量方 法不存在电极和样品间接触压力大小控制的问题，可有效地提高测量结 果的重复性。而且，由于导电银胶电阻率极小，可以忽略其间的接触电阻，从而提高了测量的准确性。此外，本发明的测量方法可应用于模拟 真空环境下材料表面电阻率的原位测量，避免了以往测试方法中电极和 样品间压力大小的控制问题，测量结果具有更好的准确性和重复性。
图1为本发明的金属箔电极粘接法原位测量真空环境下材料表面电 阻率示意图。
其中，1、圆形电极；2、环形电极；3、导电银胶；4、样品；5、导 线；6、静电计；7、样品基座；8、真空容器。
具体实施例方式
以下结合附图对发明的具体实施方式
作详细说明，以便本领域的技 术人员更清楚地理解本发明。
参照附图1，图1为金属箔电极粘接法原位测量真空环境下材料的 表面电阻率示意图。当在真空环境下原位测量样品材料的表面电阻率时，
主要进行如下步骤首先将表面电阻率待测样品4通过任何常规的喷涂 方法(例如旋涂，刮涂、浸涂等)或者粘接的方法固定在样品基座，7上；
然后将一厚度为0.1mm-0.2mm的圆形铜箔电极1 (优选直径为25mm) 通过导电银胶3粘接在样品4的中央，再围绕圆形铜箔电极1将一厚度 为0.1mm-0.2mm环形铜箔电极2 (环外部直径为39mm，内部直径为 29mm)通过导电银胶3粘接在样品4上。固定好样品4并粘接好电极后 放置到真空度高于4X l(T3Pa真空容器8中。然后导线5分别银焊在金属 箔电极上，并引出真空容器8夕卜，然后与静电计6相连，测量时，通过 静电计6在圆形铜箔电极1和环形铜箔电极2间施加一定的电压，通过 静电计6读数得出样品的表面电阻率。
通过用银箔代替铜箔可形成新的实施方式，也可以使用其它厚度和 尺寸的金属箔(铜箔、铝箔和/或银箔)形成新的实施方式。尽管上文对本发明的具体实施方式
给予了详细描述和说明，但是应 该指明的是，本领域的技术人员可以依据本发明的构想对上述实施方式 进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用在未超出说明书及附图 所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种原位测量真空环境下材料表面电阻率的方法，包括以下步骤1)通过直接喷涂或粘接的方式将样品固定在样品基座上；2)将圆形金属箔电极和围绕圆形金属箔电极的环形金属箔电极分别通过导电银胶粘结在样品中央；3)将样品和粘结好的电极设置在真空容器中；4)分别从圆形金属箔电极和环形金属箔电极上引出导线，电连接到真空容器外的静电计上，通过测量时静电计在圆形电极和环形电极间施加一定的电压来读出样品的表面电阻率。
2、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述金属箔电极为铜箔、铝 箔和/或银箔电极。
3、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述金属箔电极为铜箔电极。
4、 如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述金属箔的厚度 为0.1mm-0.2mm。
5、 如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述圆形金属箔和环形金属 箔的厚度相等。
6、 如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述真空容器的真 空度高于4Xl(^Pa。
7、 如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤4)中所述引 出导线包括将弹性钢丝通过固定支架按压在金属箔电极上后引出真空容 器外或者将导线焊接在金属箔电极后弓I出空容器外。
全文摘要
本发明提供了一种原位测量真空环境下材料表面电阻率的方法，包括以下步骤通过直接喷涂或粘接的方式将样品固定在样品基座上；将圆形金属箔电极和围绕圆形金属箔电极的环形金属箔电极分别通过导电银胶粘结在样品中央；将样品和粘结好的电极设置在真空容器中；分别从圆形金属箔电极和环形金属箔电极上引出导线，电连接到真空容器外的静电计上，通过测量时静电计在圆形电极和环形电极间施加一定的电压来读出样品的表面电阻率。本发明的测量方法可应用于模拟真空环境下材料表面电阻率的原位测量，避免了以往测试方法中电极和样品间压力大小的控制问题，测量结果具有更好的准确性和重复性。
文档编号G01R27/02GK101452020SQ200710195899
公开日2009年6月10日 申请日期2007年12月4日 优先权日2007年12月4日
发明者丁义刚, 冯伟泉, 刘宇明, 赵春晴, 郑慧奇 申请人:北京卫星环境工程研究所