GB/T 47091-2026 金属粉末 电导率的测定

　　ICS 77. 160 CCS H 21

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 47091—2026

　　金属粉末 电导率的测定

　　Metallicpowder—Determination ofconductivity

　　2026-01-28发布 2026-08-01实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 47091—2026

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由中国有色金属工业协会提出 。

　　本文件由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)归 口 。

　　本文件起草单位 :重庆有研重冶新材料有限公司 、深圳市夏特科技有限公司 、元能科技(厦门) 有限公司 、西北有色金属研究院 、西安欧中材料科技股份有限公司 、格林美(无锡)能源材料有限公司 、西安赛隆增材技术股份有限公司 、国合通用(重庆)测试评价认证有限公司 、四川钢研高纳锻造有限责任公司 、亚洲新材料(北京)有限公司 。

　　本文件主要起草人 :张敬 国 、李 占 荣 、万 军 喜 、张 玉 波 、唐 剑 英 、杨 晓 璐 、李 航 宇 、辛 琳 、施 杨 、曲 翔 、秦亚洲 、杨星波 、曲敬龙 、罗志强 、龚洪芳 、王彦东 、林永津 。

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　　金属粉末 电导率的测定

　　1 范围

　　本文件描述了用四探针法测定金属粉末电导率的方法 。

　　本文件适用于铜 、银 、镍 、铝 、锌 、金等金属及其合金粉末 , 以及其他导电金属粉末的电阻率和电导率测定 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本文件 。

　　GB/T 2900. 4 电工术语 电工合金

　　GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定

　　3 术语和定义

　　GB/T 2900. 4界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　电导率 conductivity

　　σ

　　材料传导电流的能力 。

　　注 : 常用单位为西门子每米(S/m)或微西门子每米(μS/m) 。

　　3.2

　　四探针法 fourprobemethod

　　粉末材料预压成型 ,采用四探针电阻率测量仪测量 ,持续施压或保持压力恒定 ,待测样的压实密度不断变化或保持静止不变 ,测量待测样在不同压实密度或同一压实密度下电阻率的方法 。

　　4 原理

　　将试料材料填装至内衬绝缘的模具中 ,试料上端面施加压力 ,试料上端面与排列成直线的四探针紧密接触 , 四探针垂直压在试料上端面 。外侧探针 1 与探针 4之间通电流 , 内侧探针 2 与探针 3 之间形成电压回路 。通过公式(1)计算不同压强下的电阻率数值 ,然后运用公式(2) 计算金属粉末的电导率 。 四探针法原理如图 1所示 。

　　ρ= 2πl …………………………( 1 )

　　式中 :

　　ρ — 试料的电阻率 ,单位为欧姆米(Ω · m) ;

　　π — 圆周率 ,取为 3. 14;

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　　l — 探针系数 ,单位为米(m) ;

　　U1— 内侧两根探针(探针 2 与探针 3)所测的电压值 ,单位为伏特(V) ;

　　I1 — 外侧两根探针(探针 1 与探针 4)所施加直流电流值 ,单位为安(A) 。

　　…………………………( 2 )

　　式中 :

　　σ— 试料的电导率 ,单位为西门子每米(S/m) ;

　　ρ— 试料的电阻率 ,单位为欧姆米(Ω · m) 。

　　标引序号说明 :

　　1— 探针 1;

　　2— 探针 2;

　　3— 探针 3;

　　4— 探针 4;

　　5— 压力模块 ;

　　6— 标准电阻 ;

　　7— 试样 。

　　图 1 四探针法原理示意图

　　5 仪器设备

　　四探针测量仪应由压力测试系统 、模具 、厚度测试系统 、电阻率测试系统等构成 , 四探针包埋在绝缘的模具上压头中 ,针尖与四探针电阻测试系统上压头处于同一平面 ,探针间的绝缘电阻大于 103 MΩ,并与测量仪连接 。 四探针测量仪装置示意图见图 2,其构成应符合下列要求 。

　　— 压力测试系统 :保证测试过程中压力平稳可调 ,压强显示四位有效数字 ,分辨率为 ±0.01MPa。

　　— 模具 :选用聚四氟乙烯 、聚甲醛 、聚苯醚 、聚碳酸酯等高硬度电绝缘材料或不锈钢材料(内衬绝缘材料) ,模腔直径不小于 11 mm ,模腔深度可调 。模具的剖面图见图 3。

　　— 厚度测试系统 :测量偏差不大于 0. 001 mm。

　　— 电阻率测试系统 : 四根探针安装在绝缘的上压头中 ,相邻两针的间距为 2. 5 mm , 电阻率测量范围为 10. 0×10-6Ω · cm~ 10. 0×105 Ω · cm ,精度为 1. 0×10-6Ω · cm~ 1. 0×103 Ω · cm。

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　　标引序号说明 :

　　1— 加压系统 ;

　　2— 厚度测试系统 ;

　　3— 四探针电阻测试系统上压头(内衬四探针的绝缘材质) ;

　　4— 模具 。

　　图 2 四探针测量仪装置示意图

　　标引序号说明 :

　　1— 四探针电阻测试系统上压头(内衬四探针的绝缘材质) ;

　　2— 模具模腔 ;

　　3— 绝缘垫片 ;

　　4— 下压头 。

　　图 3 模具剖面图

　　6 样品

　　样品应能通过孔径为 178μm 的标准筛 。

　　7 试验步骤

　　7. 1 仪器准备

　　用无尘纸或无尘布沾无水乙醇彻底清洁模具内腔及上下压头表面 ,模具内腔及上下压头表面应无肉眼可见的划痕 、凹坑 、污渍等 。

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　　7.2 试料压缩厚度设定

　　根据试料类别 、松装密度不同取样 ,试料压缩厚度参考表 1。

　　表 1 金属粉末试料压缩厚度

　　7.3 平行试验

　　平行做三次试验 ,取其平均值 。

　　7.4 测定

　　7.4. 1 连接测试探头 、打开电源 ,进入设定模式 。查找测量仪修正系数表 ,输入高度修正系数 、形状修正系数 、探针间距修正系数 。

　　7.4.2 将试料填装至设定深度的模腔内 ,用直尺刮平并擦掉多余的试料后 ,装入上压头闭合模腔 ,压力测试单元开始逐步施加压力 ,压强数值一般为 2 MPa、4 MPa、8 MPa、12 MPa或 16 MPa等 ,也可由供需双方协商确定 。测试时 ,模腔内的试料与四探针电阻测试系统上压头接触并逐渐被压紧 ,压强数值稳定后 ,保压 5 s~ 10 s,待电阻率数值稳定 ,记录压强和电阻率数值 ,然后通过公式计算电导率数值 。

　　8 试验数据处理

　　8. 1 若采用一体化 自 动 测 试 数 据 采 集 系 统 , 可 直 接 读 取 粉 末 电 阻 率 数 据 , 根 据 公 式(2) 计 算 粉 末 电导率 。

　　8.2 若采用非一体化测试系统 ,根据公式(1) 、公式(2)计算粉末电导率 。

　　8.3 计算结果表示至小数点后两位 ,数值修约按 GB/T 8170的规定进行 。

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　　9 精密度

　　在重复性条件下获得的 2 次独立测试结果的相对允许差不大于 10% ;在再现性条件下 ,2 次测定结果的相对允许差不大于 25% 。

　　10 试验报告

　　试验报告应包括下列内容 :

　　a) 样品名称及编号 ;

　　b) 本文件编号 ;

　　c) 测试条件(试料量 、加压压强 、试料厚度 、松装密度) ;

　　d) 试验结果 ;

　　e) 测试日期和测试人员 ;

　　f) 可能影响测试结果的情况 ;

　　g) 测试仪器类型和型号 。