Bailibo Testing – Analyse der Hochtemperatur-Leitfähigkeitsprüftechnologie für Graphitmaterialien

Graphitmaterialien werden aufgrund ihrer einzigartigen physikalischen und chemischen Eigenschaften häufig in der Luft- und Raumfahrt, Energie, elektronischen Geräten und anderen Bereichen eingesetzt. Die elektrische Leitfähigkeit ist einer der wichtigsten Leistungsindikatoren von Graphitmaterialien, und ihre Prüfmethoden und technischen Anforderungen wirken sich direkt auf die Anwendungswirkung des Materials aus.

1. Grundlegende Eigenschaften der elektrischen Leitfähigkeit von Graphitmaterialien

Die elektrische Leitfähigkeit von Graphit ist hundertmal höher als die von gewöhnlichen nichtmetallischen Mineralien und seine Wärmeleitfähigkeit übertrifft die von Stahl, Eisen, Blei und anderen Metallmaterialien. Der Schmelzpunkt von Graphit liegt bei 3850 ± 50℃ und der Siedepunkt bei 4250℃. Selbst nach dem Brennen des Lichtbogens bei ultrahoher Temperatur ist der Gewichtsverlust sehr gering und der Wärmeausdehnungskoeffizient ist ebenfalls sehr gering. Mit zunehmender Temperatur nimmt die Wärmeleitfähigkeit ab und auch bei extrem hohen Temperaturen wird Graphit zum Wärmeisolator.

2. Hauptmethoden zur Leitfähigkeitsprüfung

Zu den derzeit am häufigsten verwendeten Methoden zur Leitfähigkeitsprüfung von Graphitmaterialien gehören die Vier-Sonden-Methode und die Gleichstrommethode. Die Zwei-Sonden-Methode wird leicht durch den Kontaktwiderstand beeinflusst, während die Vier-Sonden-Methode Kontaktwiderstandsstörungen durch die Trennung der Strom- und Spannungsschleifen reduziert und die Messung genauer macht. Die Vier-Sonden-Methode ist die im Labor am häufigsten eingesetzte hochpräzise Messmethode. Vier Sonden drücken Strom auf die Probe und ihr spezifischer Widerstand wird berechnet, indem die Spannung zwischen den Sonden an beiden Enden und der Strom zwischen den Sonden auf beiden Seiten gemessen werden.

3. Prüftechnik in Hochtemperaturumgebung

Das Hochtemperatur-Widerstandsprüfsystem mit Vier-Sonden-Methode ist mit einer Thermoelement-Temperaturerkennung ausgestattet und kann den Materialwiderstand bis zu 1700 °C messen. Das System umfasst Hochtemperatur-4-Sonden-Halterungen, Vakuumatmosphären-4-Sonden-Halterungen und andere Komponenten und eignet sich für die elektrische Leistungsprüfung einer Vielzahl von Materialien. Einige Studien haben gezeigt, dass sich die Kurve der Leitfähigkeit eines Graphitverbundsystems mit der Zeit unter verschiedenen Temperaturbedingungen ändert. Bei steigender Temperatur erhöht sich die Leitfähigkeit des Systems deutlich.

4. Testanwendung und Bedeutung

Die Leitfähigkeit von Graphitmaterialien in praktischen Anwendungen wirkt sich direkt auf die Anwendungswirkung der Materialien aus. Bei Hochtemperaturtests können Änderungen der elektrischen Leitfähigkeit die Entwicklung des internen leitfähigen Netzwerks des Materials während der Wärmebehandlung widerspiegeln. Die Testergebnisse können verwendet werden, um die Wärmeleitfähigkeit des Materials zu bewerten, den Herstellungsprozess zu optimieren und Datenunterstützung für die Anwendung des Materials in der Energiespeicherung, Photovoltaik, elektronischen Geräten und anderen Bereichen bereitzustellen.

5. Vorsichtsmaßnahmen beim Testen

Während des Testprozesses sollte auf die Auswirkungen der Probenvorbereitung, der Instrumenten- und Gerätekalibrierung, der Temperaturkontrolle und anderer Faktoren auf die Testergebnisse geachtet werden. Die Vier-Sonden-Methode spiegelt den Polstückwiderstand möglicherweise nicht vollständig wider, wenn die Beschichtung dick ist, und es liegt ein gewisser Fehler vor, sie ist jedoch immer noch eine häufig verwendete Testmethode. Bei Hochtemperaturtests wirken sich auch Faktoren wie Wärmeausdehnung und chemische Reaktionen von Materialien auf die Genauigkeit der Testergebnisse aus. Basierend auf spezifischen Anwendungsszenarien müssen geeignete Testbedingungen ausgewählt werden.