TSZJL 8-2024 碳納米管纖維及絲束電導(dǎo)率的測(cè)定

ICS59.100.20CCSQ53SZJL蘇州市計(jì)量測(cè)試學(xué)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/SZJL8—2024碳納米管纖維及絲束電導(dǎo)率的測(cè)定Determinationofelectricalconductivityofcarbonnanotubefibersandfibertow2024-06-20發(fā)布 2024-07-01實(shí)施蘇州市量測(cè)會(huì) 發(fā)布T/SZJL8T/SZJL8—2024II目 次前 言 II引 言 III1范圍 1規(guī)性用件 1術(shù)和義 14原理 1試條件 2試和料 2儀設(shè)備 28樣品 2電測(cè)實(shí)方及驟 3驗(yàn)據(jù)理 4驗(yàn)告 6T/SZJL8T/SZJL8—2024IIII前 言本文件按GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的和起草規(guī)則》的起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專(zhuān)利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專(zhuān)利的責(zé)任。本文件由蘇州市計(jì)量測(cè)試學(xué)會(huì)提出并歸口。本文件主要起草人：李清文、張永毅、勇振中、吳昆杰、趙靜娜、蹇木強(qiáng)、干靜、楊露。T/SZJL8T/SZJL8—2024IIIIII引 言碳納米管纖維是一種新型的納米碳纖維材料，碳納米管纖維絲束是由碳納米管纖維并股融合而成//T/SZJL8T/SZJL8—2024PAGEPAGE1碳納米管纖維及絲束電導(dǎo)率的測(cè)定范圍本文件規(guī)定了碳納米管纖維、碳納米管纖維絲束的電導(dǎo)率的測(cè)試方法。包括實(shí)驗(yàn)原理、試驗(yàn)條件、試劑和材料、儀器設(shè)備、樣品、試驗(yàn)步驟、試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、試驗(yàn)報(bào)告等方面。本文件適用于碳納米管纖維、碳納米管纖維絲束，其它同等類(lèi)型的纖維可參考本文件。（GB/T29762-2013碳纖維纖維直徑和橫截面積的測(cè)定GB/T30019-2013碳纖維密度的測(cè)定下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。carbonnanotubefiber碳納米管纖維絲束carbonnanotubefibertow由特定根數(shù)（10-3000根）的碳納米管纖維并股融合而成的有捻或無(wú)捻絲束。密度density在特定溫度下單位體積物質(zhì)的質(zhì)量，單位為g/cm3，或kg/m3，推薦溫度為23℃。線(xiàn)密度lineardensity在特定溫度下1000m長(zhǎng)度物質(zhì)的質(zhì)量，單位為g/km，或tex，推薦溫度為23℃。等效直徑Effectivediameter在特定溫度下與材料橫截面積相等的圓形對(duì)應(yīng)的直徑，單位為mm或μm，推薦溫度為23℃。電阻率Resistivity長(zhǎng)為1m、橫截面積為1m2材料的電阻，單位是Ω·m。電導(dǎo)率Electricalconductivity用于描述物質(zhì)中電荷流動(dòng)難易程度的參數(shù)，為電阻率的倒數(shù)，單位是S/m。比電導(dǎo)率Specificelectricalconductivity物質(zhì)電導(dǎo)率與材料表觀(guān)密度之比，單位是S·cm2·g-1。原理掃溫度為(23±10)℃，相對(duì)濕度(50±20)%RH，試樣在上述環(huán)境下放置不少于12h。（?！娮铚y(cè)試儀。儀器總誤差應(yīng)為±0.15%，總誤差包括:標(biāo)準(zhǔn)電阻的校準(zhǔn)誤差、試樣和標(biāo)準(zhǔn)電阻的比較誤差、接觸電勢(shì)和熱電勢(shì)引起的誤差、測(cè)量電流引起的試樣發(fā)熱誤差。例行試驗(yàn)時(shí)總誤差允許為±0.30%。——四探針測(cè)試儀。最大相對(duì)誤差不大于0.5%——鋼直尺。最小分度1mm?！娀瘜W(xué)工作站。精度不低于10-6Ω。——微量天平。分辨力0.01mg?！芏忍荻葍x。分辨力0.001g/cm3?！弑讹@微鏡。最大放大倍數(shù)不小于1000倍。——烘箱?？販鼐炔恍∮?℃。樣品取樣截取一定長(zhǎng)度的碳納米管纖維/絲束樣品，每段樣品長(zhǎng)度(30~50)mm，取樣間隔不小于10cm，取樣數(shù)量5個(gè)以上，確保5個(gè)有效數(shù)據(jù)。碳納米管纖維、絲束電阻測(cè)試樣品制備1圖1 碳納管維絲與線(xiàn)電測(cè)樣示圖碳納米管纖維與纖維絲束直徑測(cè)量按照GB/T29762-2013中第510.11m±0.01m或2m±0.01m3m±0.01m或4m±0.01m5m0.01m10cm0.1cm20cm0.1cm或30cm0.1cm或40cm0.1cm50cm3（1m10cmGB/T30019-2013中6.2B或6.3C33個(gè)以上有效數(shù)據(jù)，取密度算術(shù)平均值。GB/T29762-2013中第BGB/T29762-20137C通過(guò)光學(xué)顯微鏡或掃描電子顯微鏡測(cè)量纖維軸向側(cè)面兩個(gè)邊緣之間的距離得到纖維的表觀(guān)直徑，按照GB/T29762-2013中第6章方法B測(cè)試。注：光學(xué)顯微鏡方法的準(zhǔn)確度受限于衍射效應(yīng)，當(dāng)纖維直徑小于10μm時(shí)不建議使用該方法。ImageJGB/T29762-20137注：獲得碳納米管纖維、絲束的等效直徑后，通過(guò)計(jì)算得出纖維橫截面積，計(jì)算方法見(jiàn)10.2。1Ω）圖2 兩線(xiàn)法測(cè)示圖30sR；3（1Ω）9.2.2~9.2.69.19.1.2~9.1.6。圖3 四線(xiàn)法測(cè)示圖圖4 伏安法測(cè)示圖I-U曲線(xiàn)或者U-I曲線(xiàn)；10.3；3與計(jì)算過(guò)程按照GB/T29762-2013中第5章方法A進(jìn)行（適用于大部分纖維樣品及碳納米管纖維絲束樣品）計(jì)算碳納米管纖維、纖維絲束的等效直徑??： ??=√4??··············································································(1)?????式:?? 纖與維絲的密，位特克斯(g/km)；?? (g/cm3)。根據(jù)10.1計(jì)算得到的等效直徑，結(jié)合圓形面積計(jì)算公式（2）計(jì)算纖維或絲束的橫截面積。??=????24式中:?? 被測(cè)維或束品橫面，單為方米（mm2）；?? （μm）電阻根據(jù)伏安法得到的I-U曲線(xiàn)或者U-I曲線(xiàn)，根據(jù)公式（3）計(jì)算纖維電阻。 ??=????式中：R 纖樣電阻(?)；?? I-UU-I（V）；?? I-UU-I（I）。根據(jù)纖維及絲束長(zhǎng)度、電阻、橫截面積的測(cè)量和計(jì)算結(jié)果，按照公式（4）計(jì)算纖維電阻率。式中?? 纖維品率??

????

=?????(4)???? (mm2)；?? （m）根據(jù)纖維及絲束長(zhǎng)度、電阻、橫截面積的測(cè)量和計(jì)算結(jié)果，按照公式（5）計(jì)算纖維電導(dǎo)率。 ??=???????

···············································································(5)式中：?? 纖樣品電率(S/m)；?? (?)；?? (mm2)；?? （m）按照公式（6）計(jì)算纖維電導(dǎo)率。 ??=??????????

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