【电子行业标准(SJ)】 温差电致冷材料性能的测试方法 电导率的测试方法

中华人民共和国电子工业部部标准温差电致冷材料性能的测试方法电导率的测试方法
SJ2857.2--88
本标准规定了温差电致冷材料电导率的测试方法，适用于温差电致冷材料。1原理
在某种材料中，电流密度与电场强度的比率称为该材料的电导率，即a=j/E
式中，g—电导率，9-1.cm\1,
j-电流密度，A/cm
E—电场强度，V/cm。
.（1）
在均匀样品中，电流密度为流过某截面的电流强度除以横截面积，即j=I/S...
式中：I电流强度，A：
S-横截面积，cm。
（2）
在等截面柱形均勾样品中，垂直于样品截面的电场强度为样品两端面的电位差除以端面间的距离，即
式中：V—样品两端的电位差，V，L一端面间的距离，cm。
因此，样品的电导率为：
..（3)
（4）
因此，在某一测试温度下，知道通过横截面积为S的柱形样品的电流强度I，并在样品上相距L的两端面间测出电位差V，则可用上式求得该样品在该温度下的电导率。温差电致冷材料的电导率是温度的函数。改变样品温度T，并测出该温度下的电导率?的数值，如此重复，便能测得所需温度范围内样品电导率数值。2测试设备
2.1真空室
能抽空至满足测试条件所规定的压力，并能调节和控制样品温度。2.2样品架
安装于真空室内，可以方便地安装和取出被测样品。中华人民共和国电子工业部1988-03-04发布1988-10-01实施
2.3真空设备
使真空室抽至所需压力的装置。2.4真空计
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测量真空系统的压力，量程为10～1×10-5Pa。2.5直流电源wwW.bzxz.Net
给样品回路通以适当强度的直流电。2.6热电偶
采用两副铜-康铜热电偶测量样品两端的温度，用热电偶的铜臂测样品两端的电位差。
2.7直流电压测量仪器
用于测量标准电阻上的压降，以确定流过样品的电流强度的数值，以及样品两端的电位差。电压测量仪器在6mV内精度为±（读数的0.05%+2μV），分辨率为±1μV2.8温度测量仪器
在测试温度范围内测量样品的温度。2.9量具
用千分尺和卡尺测量样品尺寸，以及两副热电偶热接点间的距离，测量精度为±0.02mm。
3测试条件
3.1测试时，真空室内压力应低于2×10\Pa。3.2测试时，样品温度范围为170～40.0K。3.3为保证测试精度，样品高度应等于或大于1.4mm，样品高度与截面积之比应大于2.5。
4测试步骤
测蛋园柱形样品的直径、矩形截面样品横截面的长度和宽度，并计算其面积。4.1
4.2将样品安置到样品架上。
将两副热电偶固定在样品上，间距约为1cm，并用游标卡尺测量此间距。4.3
4.4真空室抽到所要求的压力。
使样品达到被测温度。
测量样品两端的温度。
样品通电，并测量电流值。
用热电偶的铜臂，迅速测量样品两端的电位差。4.9日
电流立刻反向，测量电流强度数值并重复4.8。4.10计算该测试温度下样品的电导率。4.11
改变样品温度，测得对应温度下样品的电导率。5计算
某测试温度下样品的电导率为
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（5）
式中：L—两副热电偶热接头间的距离，cm，Vi—两副热电偶间的电位差，V，Vi-y+-v-
（6）
式中，V+—电流正向时测得的电位差，V，V-电流反向时测得的电位差，V。6测试报告
6.1测试数据
不同温度下，样品电导率的测试数据按下表填写：电导率测试数据
样品编号：
样品尺寸：
测试日期：
样品测试方向：
送样单位：
测试单位及测试人：
6.2测试曲线
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以电导率为纵坐标，单位为2-1cm1，以温度为横坐标，单位为K或℃，画出电导率随温度变化的曲线。曲线图上应标明以下各项：a样品编号，
b。样品测试方向，
样品尺寸，
送样单位；
测试日期；
测试单位和测试入。
本测试方法的系统误差不大于5%主要系统误差来源和说明
电导率测量的主要系统误差来源于电位差及样品尺寸的测量，并与下列因素有关，8.1
样品两端与电极的接触情况及测量电位差的截面与电极的距离。b.
电压测量仪器的精度，
样品通电后珀耳帖效应的影响，d，热电偶接头间距离测定的误差，电流测试的误差，
f，样品横截面积测量的误差。
8.2在测试精度相同的情况下，也可采用交流法测量温差电致冷材料的电导率。（见下图）
测试方法示意图
1一直流电源；
3.6一电极；
— 4-
2一换向开关，
4一样品，
5一标准电阻，
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7，10一铜一康铜测温热电偶，铜臂为正极，康铜臂为负极8-冷端冰点参考结
9一直流电压测盘仪器。
附加说明：
本标准由电子工业部第十八研究所负责起草。5—
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