GB/T32791-2016标准规定了铜及铜合金导电率的涡流测试方法,适用于铜排体积电阻率、电导率、导电率的检测,以下是详细介绍:
核心概念
体积电阻率:单位横截面积、单位长度金属导体的电阻值,简称电阻率,单位为欧姆平方毫米每米(Ω·mm²/m)。体积电阻率越小,表明铜排导电性能越好。
电导率:体积电阻率的倒数,单位为兆西门子每米(MS/m)。
导电率:试样电导率与某一标准值的比值的百分数,其计算公式可转化为导电率=0.017241/电阻率×100(其中0.017241为20℃下退火铜的电阻率值)。
检测原理
当载有交变电流的线圈(也称探头)接近导电材料表面时,会在材料表面和近表面感应出旋涡状电流(涡流)。材料中的涡流又产生自己的磁场反作用于线圈,这种反作用的大小与材料表面和近表面的导电率有关。通过涡流导电仪可直接检测出非铁磁性导电材料的导电率。
检测流程
样品准备:
样品的制备应符合标准规定的尺寸和形状要求,表面应平整、无氧化物、无污染物。
试样材质应均匀、无铁磁性。试样检测面应为平面,表面粗糙度Ra不大于6.3μm。检测面应光滑、清洁,无氧化皮、油漆、腐蚀斑、灰尘和镀层等。
被检试样的Zui小厚度应大于或等于其有效渗透深度。当厚度小于有效渗透深度时,可多层叠加后再进行导电率测试。叠加后的试样总厚度应不小于有效渗透深度,但叠加层数不能多于3层。叠加时,各层间必须紧密贴合,各层间无间隙、且能互换测试。
应尽量采用试样原始表面进行导电率测试,如确需进行表面处理,应确保试样表面不产生加工硬化。
仪器校准:
涡流导电仪的测试频率一般在50kHz~1000kHz之间,标准优选60kHz和120kHz。
涡流导电仪的测试范围应不小于4%IACS~103%IACS(IACS为国际退火铜标准),测量精度应为±1%IACS。
涡流导电仪应定期检定或校准,合格后方可使用。
标准试块应配备两块。一块为高值标准试块,其导电率值约为IACS,一块为低值标准试块,其导电率值约为5%IACS。标准试块的表面粗糙度Ra不大于3.2μm,且表面应清洁、无锈蚀、无划伤。
接通电源,打开仪器,用高、低值标准试块对仪器进行校准。仪器连续工作时,应每隔一段时间校准一次。
温度控制:将样品放置在恒温槽中,使其温度稳定在标准要求的测试温度,因为温度的变化会直接影响电导率的测量结果。测试的环境温度应保持在20℃±5℃范围内,并且探头、仪器、标准试块和试样的温度应达到一致。具有温度补偿功能的仪器,可在仪器补偿温度允许范围内的环境温度下进行导电率测试。
测试操作:
根据试样大小、形状及测试面的状态,选择测试部位进行导电率测试,通常每个试样至少选择3个测试部位,取其算术平均值作为Zui终测试结果。
对于厚度不一致的试样,其Zui厚处和Zui薄处为必测点;对于板材试样应在中心处和接近边角处等有代表性部位进行测试;对于棒材和管材类试样,应在其表面轴向不同周向位置上按适当间距分布进行测试;对于型材试样,应在不同型面上按适当间距分布进行测试。
测试时探头应平稳地置于试样表面的测试部位上,探头表面与测试面平行紧贴。使用无电磁屏蔽的仪器时,探头必须离测试面边缘3mm以上。要注意排除外界干扰因素,如电磁场和杂散信号等。
检测环境与要求
涡流导电仪、标准试块应在无腐蚀、无磁场干扰的环境中保存和使用,避免仪器和探头受到振动和碰撞。
测试仪器应定期检定或校准,以确保其测量精度和稳定性。