北廣精儀四探針粉末電導率測試儀BEST-307
主要用于膜燃料電池炭紙電池炭紙、雙極板、全釩液流電池電極、鐵-鉻液流電池用電極材料或其他材料的垂直電阻率、接觸電阻測量,以碳纖維作為原料生產的多孔性碳紙,,簡稱碳紙,具有透氣性與導電性。
產品分類:儀器儀表
品牌:北廣精儀
產品介紹
在各類粉末導電材料的性能標定、工藝驗證環節,電導率相關參數的檢測是把控材料一致性、完成配方調整的重要組成部分。從燃料電池相關的炭質粉末原料,到液流電池使用的電極活性粉末,再到各類導電改性粉體材料,不同的研磨粒度、混合比例、壓實密度,都會直接改變粉末壓實后的導電表現。以往這類檢測場景中,不少操作人員會遇到測試過程加壓不穩、數據記錄零散、不同批次測試基準不統一等各類問題。四探針粉末電導率測試儀BEST-307依托成熟的壓力加載與低阻采集架構搭建,適配粉末類材料的專項檢測需求,為相關場景提供穩定的測試支撐,滿足多類粉末導電材料的參數核驗需求。
一、設備核心應用場景說明
四探針粉末電導率測試儀BEST-307的適用覆蓋范圍,圍繞粉末類導電材料的檢測需求做了針對性適配,同時兼顧多類同屬性塊體材料的測試工作。設備可直接用于膜燃料電池炭紙、電池炭紙、雙極板、全釩液流電池電極、鐵-鉻液流電池用電極材料的垂直電阻率、接觸電阻測量,也能覆蓋其他具備導電屬性的多孔粉體、壓實炭質材料的相關參數測試。以碳纖維為原料生產的多孔性碳紙,本身具備透氣性與導電屬性,是很多新能源器件里的核心功能材料,這類材料的常規檢測工作,也可通過這款設備完成對應的參數標定,部分使用這類碳質粉末作為原料的相關生產環節,也可以在物料端提前使用該設備完成原料粉末的壓實電導率測試,從上游原料環節把控產品的最終性能表現。
這類測試儀的使用分布在多個不同的行業場景當中,包含各類相關粉末材料的生產企業、高等院校的新能源相關院系、從事儲能材料研究的各類科研部門。在導電粉末的量產環節,設備可以安置在產線質檢工位,對下線的粉末成品完成抽樣檢測,核驗不同批次粉末壓實后不同壓強下的電導率參數,保障同一批次產出的粉末性能波動處于可控區間,避免不合格的粉末原料流入下游客戶的生產環節引發后續的器件性能不合格問題。在高校的材料相關實驗中,設備可以作為教學實驗的常規儀器,輔助學生掌握粉末類導電材料的電性能測試邏輯,了解不同壓實條件下粉末的導電變化規律。在科研部門的新材料開發環節,設備可以用于測試不同研磨工藝、不同混合比例下導電粉末的性能差異,為配方參數的調整提供可追溯的實測數據支撐。
設備的測試流程完全貼合多類現行行業標準,測試得到的結果可直接用于對應材料的質檢報告出具,不需要額外對接其他配套設備完成參數的二次核驗。不少中小規模的導電粉末生產企業,配置一臺這類適配專項檢測需求的儀器,就能覆蓋日常生產中的多數質檢項目,不需要投入過多資金采購多臺不同功能的測試設備,減少檢測端的儀器投入,提升單臺設備的場景復用率。
二、設備核心依據標準說明
四探針粉末電導率測試儀BEST-307的整體測試邏輯、精度指標、運行流程,對應多類現行的國家及行業相關標準設計,完全匹配相關領域的標準測試要求,測試得到的結果具備對應的參考效力,可用于各類合規性核驗場景。
其中對應質子交換膜燃料電池炭紙測試的標準為GB/T20042.7質子交換膜燃料電池第7部分:炭紙特性測試方法,完全覆蓋這類炭質材料垂直電導率相關項目的測試流程要求;對應質子交換膜燃料電池雙極板測試的標準為GB/T20042.6質子交換膜燃料電池第6部分:雙極板特性測試方法,適配雙極板接觸電阻項目的標準測試規范;對應全釩液流電池電極測試的標準為NB/T 42082-2016 全釩液流電池 電極測試方法,匹配這類液流電池電極材料的相關電性能測試要求;對應全釩液流電池用雙極板測試的標準為NB/T42007-2013全釩液流電池用雙極板測試方法,覆蓋這類部件的相關參數標定流程;對應鐵-鉻液流電池用電極材料測試的標準為T/CEEIA 577—2022 鐵-鉻液流電池用電極材料技術要求及測試方法,適配這類新型儲能電極材料的標準測試邏輯;對應碳素材料電阻率測試的標準為GB/T24525-2009碳素材料電阻率測定方法 第4.3 碳制品電阻率的測定,完全貼合這類炭質粉體壓實后的電阻率測試要求。
所有標準對應的測試流程細節,都融入了設備的常規運行邏輯當中,操作人員不需要額外手動調整測試步驟去匹配標準要求,按照設備提示完成樣品放置后,就能得到符合標準規范的測試結果,避免人工操作過程中出現步驟偏差導致的測試結果不符合標準要求的問題。不同標準對應的測試項目,都可以在設備的操作菜單中直接選擇,不需要額外修改硬件配置,就能切換不同標準對應的測試流程,適配實驗室里多類不同材料的測試需求。
三、設備測試運行原理說明
四探針粉末電導率測試儀BEST-307的核心測試流程,依托穩定的恒壓加載與低阻采集架構搭建。測試開始前,操作人員將準備好的粉末樣品放置在上下兩塊測試電極之間,設備啟動后會在電極兩側按照預設的速度逐步施加不同檔位的壓強,測試過程中儀器自動記錄不同壓強下對應的電阻值,所有測試點位的同步數據會實時上傳到設備的主控模塊完成存儲,不需要操作人員手動逐一記錄每個壓強點位對應的電阻數據。
粉末類材料在不同壓力下,顆粒之間的接觸狀態會發生明顯變化,隨著壓強逐步提升,粉末顆粒之間的接觸面積持續變大,顆粒間隙逐步縮小,整個壓實粉末的導電通路會持續增多,對應的電阻數值會逐步降低,設備在逐步加壓的過程中逐點采集對應數據,可以完整記錄整個變化過程的參數曲線,方便后續分析人員掌握不同壓強下粉末導電性能的變化規律,找到對應材料合適的壓實工藝參數,指導后續的規模化生產環節的壓力參數設置。
設備采用的低阻采集邏輯,結合了雙電測的相關設計思路,將電流回路和電壓回路獨立拆分,避免引線電阻、電極接觸電阻帶來的測試結果偏差。兩塊電極和粉末樣品直接貼合,電流通過電極均勻流過整個壓實的粉末層,電壓采集端直接采集粉末層上下表面的電位差,計算得到的電阻數值完全對應粉末層本身的電阻,不會引入電極本身的電阻帶來的額外誤差,保障最終推導得到的電導率數值的有效性。整套采集過程不需要人工介入數據修正,儀器自動完成多組數據的同步匹配,降低人為因素帶來的結果偏差。
四、設備核心硬件結構說明
四探針粉末電導率測試儀BEST-307的硬件結構經過多輪優化,適配粉末類材料測試的特殊需求,保證長期連續運行的穩定性。設備配置的壓力驅動單元采用數字調速高性能電機,搭配精密絲杠副完成壓力的加載動作,整個傳動過程運行平穩,壓力加載的速度均勻可控,不會出現壓力驟升驟降的情況,避免粉末樣品在加壓過程中出現局部受力不均的情況,保證整個樣品受壓區域的壓強均勻分布,不會因為局部壓強過高導致的測試數據失真。
設備的壓力采集單元采用對應高精度傳感器,實時反饋當前加載的壓力數值,主控單元根據傳感器的反饋數據實時調整電機的轉動速度,實現壓力的閉環控制,不會出現預設壓力達到后壓力數值持續漂移的問題,保障每個測試點位的壓強參數穩定可控,不同批次的樣品在完全一致的壓強條件下完成測試,不同樣品的測試數據之間具備可對比性,避免因為壓力參數的波動導致不同批次的測試結果差異過大,影響后續的工藝分析判斷。
設備的上下兩塊測試壓板采用優質銅鍍金材質制作,這類材質的導電表現穩定,長期使用過程中不易氧化,不會在電極表面形成高阻氧化層,避免電極表面氧化帶來的接觸電阻變大問題,多次使用之后電極的導電表現依舊可以保持穩定,減少定期打磨電極的維護頻次。兩塊電極的表面經過平整拋光處理,表面的平面度控制在合理范圍,粉末樣品放置后,整個樣品區域的受力均勻,不會因為電極表面局部凹陷導致粉末層厚度不均,出現局部壓強偏差的問題。
設備的機殼采用剛性結構設計,長期反復加載高壓的過程中,整機結構不會出現形變,保障絲杠驅動的加載路徑始終保持垂直,不會出現加載路徑偏移導致壓力側向分布的問題,延長設備的長期使用壽命,減少硬件結構形變帶來的測試誤差。設備的整機尺寸為560×560×780mm,整機重量為65kg,放置在常規的實驗室工作臺上就可以完成安裝調試,不需要額外定制重型安裝基座,適配多數實驗室的放置空間要求。設備接入常規的220V、50Hz交流電源就可以正常運行,不需要額外配置特殊的供電模塊,減少設備安裝的前置準備工作量。
五、設備操作與功能特性說明
這款四探針粉末電導率測試儀BEST-307配置觸摸彩屏顯示器,操作過程全流程可視化,實時顯示當前加載的壓力、壓強、電阻等各類核心參數,整套測試流程由設備自動完成,操作人員確認樣品放置到位后,啟動測試程序就可以等待設備自動跑完預設的所有測試步驟,不需要人工在旁邊全程值守調整參數。整個測試過程中,屏幕上會同步展示每增加0.01MPa壓強對應的實時電阻值,所有點位的對應數據都會同步保留在屏幕的顯示區域,所有對應關系一目了然,操作人員不需要切換頁面就可以看到完整的對應數據序列。
設備內置的系統支持測試數據的長期存儲,所有完成的測試項目對應的完整數據都可以保存在設備的本地存儲空間中,支持操作人員按照測試批號檢索對應的歷史實驗結果,需要查找過往批次的測試數據時,直接輸入對應的批號就可以調出完整的全序列數據,不需要人工翻閱紙質記錄查找,大幅提升歷史數據追溯的效率,也避免紙質記錄長時間存放后出現字跡模糊、丟失的問題。
設備支持一機兩用的運行模式,操作人員可以直接在操作菜單中選擇對應的測試項目,切換不同的測試流程。菜單中包含獨立的碳紙垂直電阻率測試模式和雙極板接觸電阻測試模式,不需要更換額外的硬件配件就可以切換兩個不同的測試場景,適配多類不同材料的測試需求。部分實驗室同時承接炭紙類材料和雙極板類材料的測試項目,使用這一臺設備就可以完成兩類項目的測試工作,不需要分別采購兩臺不同功能的儀器,節省實驗室的設備采購預算。
設備標配微型打印機,測試完成后操作人員可以隨時觸發打印指令,直接把本次測試的完整數據序列打印出來。打印機內置的程序可以自動完成多次試驗結果的統計處理,自動計算對應數據的最大值、最小值、平均值,打印輸出的內容直接包含所有統計結果,不需要人工后續在其他軟件里完成統計計算,得到打印件后就可以直接歸檔留存,作為測試報告的附件使用。
設備配套的本機測控軟件具備相關的軟件著作權,整套程序的運行邏輯經過多輪實際測試驗證,運行過程中不會出現程序閃退、數據丟失的問題,所有測試過程中采集到的原始數據都會實時寫入本地存儲區,不會因為臨時的斷電故障導致測試數據全部丟失。操作人員可以在軟件中自定義設置壓力的加載區間、加載速度的參數,適配不同屬性粉末材料的測試需求,比如質地偏軟的彈性粉末可以設置較慢的加載速度,避免壓力上升過快擠壓粉末溢出,質地偏硬的脆性粉末可以調整合適的加載步距,適配材料的破碎形變規律,得到完整的測試變化曲線。
設備的測試菜單邏輯設計簡潔明了,新的操作人員經過短時間的指導就能掌握基礎的操作步驟,不需要耗費大量時間閱讀厚重的操作手冊就能獨立完成常規測試,降低設備的使用門檻,不同崗位的操作人員都可以快速上手完成測試工作,不會出現只有少數專業人員可以操作設備的情況。
設備的測試運行過程中,所有的參數調整都可以直接通過觸摸屏幕完成,不需要額外的外接鍵盤鼠標,減少外設的連接故障點,設備的運行穩定性進一步提升,在多塵的生產車間環境里使用,也不容易出現外設接觸不良的問題。屏幕的顯示亮度經過優化,在不同光照環境下都可以清晰看到屏幕上的所有數據,不會出現反光導致數字看不清的情況。
六、核心配套硬件說明
四探針粉末電導率測試儀BEST-307的基礎配置包含多個核心部件,所有部件之間完成預調試,用戶開箱后完成簡單安裝就能直接投入使用。核心的主機單元集成了壓力驅動模塊、低阻采集模塊、主控處理模塊、顯示單元,是整套設備的控制核心。配套的鍍金電極經過高精度拋光處理,出廠前完成平面度校驗,直接安裝到主機的對應位置就可以使用,不需要用戶額外做打磨處理,測試過程中不會出現電極表面劃傷樣品或者接觸不良的問題。
配套的低電阻測量模塊是經過校驗的獨立單元,電阻采集的精度適配粉末測試的量程范圍,整個采集過程的響應速度快,可以在極短時間內完成當前壓力點位的電阻數據采集,不會因為采集速度太慢錯過對應壓力點位的穩定數據。設備的標配附件還包含合格證、說明書、保修卡、電源線,所有相關文件齊全,設備的保修服務覆蓋常規使用場景下的非人為損壞故障,用戶后續使用過程中遇到運行問題,可以憑借保修卡獲取對應的技術支持,減少后續設備維護的成本。
除了標配的基礎部件之外,用戶還可以根據自己的測試需求選擇對應的選配部件,比如不同內徑的配套粉末成型模具,適配不同粒度的粉末樣品,保證裝樣過程中粉末不會漏出,壓制成型的粉末層厚度均勻。也可以選配外置的存儲設備,批量導出設備里存儲的歷史測試數據,導入到外部電腦中完成進一步的深度數據分析,生成對應的變化曲線和統計圖表,適配需要大量處理實驗數據的科研場景。
七、設備使用的日常維護要點
在使用四探針粉末電導率測試儀BEST-307開展日常測試工作的過程中,做好基礎的日常維護,可以延長設備的使用壽命,長期保持設備的運行狀態。放置設備的工作臺需要保持水平穩固,設備安放到位后不要隨意挪動,避免整機出現傾斜,導致壓力加載路徑出現偏移,影響后續的測試精度。工作環境中不要堆放腐蝕性的液體和氣體,避免腐蝕性物質接觸到電極表面,導致鍍金層被腐蝕,影響電極的導電表現。
每完成一批粉末樣品的測試后,要及時清理上下電極表面殘留的粉末顆粒,避免粉末長時間附著在電極表面,后續測試過程中殘留的粉末顆粒形成隔離層,導致電極和待測樣品之間的接觸電阻變大,影響測試結果的準確性。清理電極的時候可以使用柔軟的無塵布輕輕擦拭表面,不要使用尖銳的硬物刮蹭電極表面,避免劃傷鍍金層,破壞電極的表面平整度。如果長期使用后電極表面出現輕微氧化或者污漬殘留,可以使用專用的拋光膏配合軟布輕輕打磨電極表面,恢復電極的光潔度和導電表現。
定期檢查絲杠副的潤滑狀態,按照設備維護手冊的要求,定期在絲杠表面涂抹對應的潤滑油脂,保證絲杠的傳動過程順滑,不會出現卡滯的情況。如果絲杠傳動過程中出現異響,要及時停止設備運行,排查故障原因,避免硬接觸導致絲杠螺紋損壞,影響傳動精度。設備使用結束后,及時關閉電源,用防塵罩遮蓋設備整體,避免空氣中的灰塵進入設備內部,堆積在散熱孔位置,影響設備的散熱效果,導致設備運行過程中內部溫度過高,影響電子元件的長期運行壽命。
設備的壓力傳感器屬于高精度元件,不要在測試過程中對加載頭施加超過量程的額外外力,避免傳感器出現過載損壞,失去采集精度。如果長期不使用設備,要定期通電運行幾個小時,讓設備的內部電路保持干燥狀態,避免電子元件長時間不通電出現受潮銹蝕的問題。
每次正式啟動批量測試之前,可以使用標準的塊狀低阻樣片完成一次短時間的核驗測試,確認當前的電阻采集和壓力采集模塊的運行狀態正常,再開始正式的樣品測試工作,避免設備出現參數偏移后,批量產出錯誤的測試數據,浪費大量的待測樣品和測試時間。如果測試過程中發現數據持續出現異常,不要隨意拆解設備的內部結構,聯系對應的技術支持人員完成故障排查,避免非專業人員拆機導致設備的硬件損壞,增加后續的維修成本。
八、不同場景下的測試操作適配要點
在新能源粉末材料生產企業的質檢場景中,每天需要完成多批次的抽樣檢測,操作人員可以提前在設備里設置好常用的測試參數,保存為對應的預設方案,每次啟動測試的時候直接調取對應的方案,不需要反復修改參數,大幅提升批量測試的效率。測試完成后直接打印對應的測試數據,和對應的批次記錄裝訂在一起,快速完成質檢報告的歸檔工作,完全可以適配生產端大批次檢測的節奏要求。
在高等院校的材料相關實驗場景中,學生群體的操作熟練度參差不齊,設備的操作邏輯簡潔易懂,不需要學生花費大量時間熟悉設備操作,可以把更多精力放在粉末配方、工藝調整相關的變量控制上,得到的完整全序列數據可以直接導出用于實驗報告撰寫,學生不需要花大量時間手動記錄每個點位的數據,降低實驗過程中的繁瑣工作量,提升實驗的效率。
在儲能相關的科研院所的新材料研發場景中,需要對比不同改性工藝下粉末的導電表現差異,設備存儲的歷史數據可以按照不同的工藝參數命名測試批號,后續檢索不同批號的測試數據的時候,直接調取對應工藝的完整數據,就可以快速完成不同工藝效果的對比分析,不用手動整理大量零散的原始數據,加快新材料研發的迭代進度。
部分用戶有特殊的大尺寸樣品測試需求,只要樣品的尺寸不低于50mm,都可以直接放置在電極之間完成測試,不需要額外加工裁切樣品,減少樣品預處理的工作量,也避免裁切過程中改變樣品的原有導電結構,影響最終的測試結果。部分厚度較大的塊體材料,只要尺寸符合要求,也可以直接放置在兩個電極之間完成接觸電阻的測試,不需要額外的配套夾具,進一步拓展設備的使用場景。
設備的試驗速度可以在1-300mm/min的區間范圍內自由調整,針對不同屬性的材料,操作人員可以選擇對應的加載速度。比如質地松散的多孔粉末,可以設置較慢的加載速度,讓粉末顆粒在緩慢受壓的過程中逐步完成位置滑移,整個粉末層的結構均勻穩定,測試得到的數據更貼合真實的壓實表現;質地密實的硬質塊體樣品,可以選擇較快的加載速度,縮短單組測試的運行時間,提升整體的測試效率。
九、設備的長期應用價值
四探針粉末電導率測試儀BEST-307,針對粉末類導電材料的專項測試需求設計,解決了普通低阻測試儀無法同步匹配不同壓力參數下電阻采集的痛點。普通的低阻測試儀沒有配套的壓力加載單元,操作人員需要借助外部的手動施壓裝置完成加壓,過程中無法精準控制壓力的加載速度和實時壓強數值,不同的操作人員操作手動裝置的時候,施加壓力的節奏完全不同,最終得到的測試結果一致性差,不同人員的測試數據無法完成對比。這款設備的自動化閉環壓力控制,完全消除了人為操作帶來的壓力參數偏差,保障所有測試樣品的受壓過程完全一致,測試得到的結果可復現性好,不同的操作人員測試同一樣品,都能得到偏差很小的測試數據,保障測試結果的可比性。
設備內置的自動統計功能,自動完成多組數據的極值和平均值計算,不需要人工完成統計計算,避免人工計算過程中出現的錯誤。長期使用下來,可以減少大量的人工記錄和計算的工作量,釋放檢測人員的精力投入到更核心的材料性能分析工作中。
設備的硬件設計耐用性強,長期反復加載使用的過程中,核心部件的精度衰減緩慢,不需要頻繁送去計量機構校準,降低長期使用的運維成本。設備的軟件系統預留了后續的功能擴展空間,后續如果有新的測試標準發布,可以通過升級軟件系統的方式適配新的標準流程,不需要淘汰原有硬件設備,延長設備的整體使用周期,為用戶創造更高的投入產出比。
核心技術參數
測量范圍:(30~5000)N (0.05~5.0MPa) ;1μΩ-20kΩ
分辨力:0.1N
準確度:±0.5%
壓力傳感器:美國CHCONTECH電阻分辨率:1μΩ 、0.001mΩ
試驗速度:(1-300)mm/min
樣品尺寸:大于50mm
外形尺寸:560×560×780mm
質量:65kg
電源:220V, 50Hz

提交
北廣精儀金屬膜四探針方阻電阻率檢測儀BEST-300C
北廣精儀材料超低電阻及電阻率測試儀
北廣精儀四探針電阻率方塊電阻測試儀BEST-300C
北廣精儀高溫四探針電阻率測試系統BEST-300C
北廣精儀GB/T1410橡膠體積表面電阻率測定儀BEST-380


投訴建議