GB-T33328-2016色漆和清漆 電導率和電阻的測定

色漆和清漆電導率和電阻的測定Paintsandvarnishes—Determinationofelectricalconductivityandresistance2016-12-13發(fā)布本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標準使用重新起草法修改采用ISO15091:2012《色漆和清漆電導率和電阻的測定》。本標準與ISO15091:2012相比存在技術(shù)性差異，這些差異涉及的條款已通過在其外側(cè)頁邊空白位置的垂直單線(丨)進行了標示，附錄A中給出了相應(yīng)技術(shù)性差異及其原因的一覽表。本標準還做了下列編輯性修改：——修改了第8章中示例的表示形式，以表格形式列出；——增加了附錄A(資料性附錄)“本標準與ISO15091:2012的技術(shù)差異及其原因”。本標準由中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會提出。本標準由全國涂料和顏料標準化技術(shù)委員會(SAC/TC5)歸口。本標準起草單位：中國船舶重工集團公司第七二五研究所、中海油常州涂料化工研究院有限公司、中航百慕新材料技術(shù)工程股份有限公司、深圳市宜麗家生態(tài)建材有限公司、浙江魚童新材料有限公司、北京碧海舟腐蝕防護工業(yè)股份有限公司、上海一品顏料有限公司、中遠關(guān)西涂料化工有限公司、廣東美涂士建材股份有限公司、龐貝捷漆油貿(mào)易(上海)有限公司、廣州標格達實驗室儀器用品有限公司。I1色漆和清漆電導率和電阻的測定本標準規(guī)定了一種測定涂料電導率和電阻的方法。本標準適用于含電泳涂料在內(nèi)的水性色漆、清漆電導率的測定及溶劑型色漆、清漆電阻的測定。如有要求，涂料電阻率可通過這些測得的電導率或電阻計算得出。有電場存在時，電導率會影響涂料的施工性，這對電泳涂料和靜電施工的涂料尤為重要。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T3186色漆、清漆和色漆與清漆用原材料取樣(GB/T3186—2006,ISO15528:2000,IDT)GB/T20777色漆和清漆試樣的檢查和制備(GB/T20777—2006,ISO1513:1992,IDT)下列術(shù)語和定義適用于本文件。R導體兩端的電壓差與通過導體的電流的比值。注：根據(jù)歐姆定律按式(1)計算電阻： (1)式中：電阻取決于導體的材料、幾何形狀(長度及橫截面積)和溫度。P每單位長度的單位橫截面積的材料的電阻。注：按式(2)計算電阻率：式中：A——導體橫截面積，單位為平方米(m2);2G電阻的倒數(shù)。注：按式(3)計算電導：式中：U——電壓差，單位為伏特(V);γ電阻率的倒數(shù)。注：按式(4)計算電導率：式中：γ——電導率，單位為西門子每米(S/m);A——導體橫截面積，單位為平方米(m2)。C導體長度與導體橫截面積的比值。注：按式(5)計算電池常數(shù)：c——電池常數(shù)，單位為每米(m-1);l——導體長度，單位為米(m);A——導體橫截面積，單位為平方米(m2)。從式(2)和式(5)可以看出，電池常數(shù)是導電材料電阻與電阻率的比值。若通過測量電阻來測定電阻率，則需要預先知道該測量裝置的幾何系數(shù)，如電池常數(shù)。電阻可用以下方法測定： 將測得的電阻與參比電阻進行比較，對于電流/電壓測量，通常將一預先測定的恒定的電壓作用在樣品上，用合適的測量儀器測量電流(如動圈式電流計或數(shù)字電流計)。然后根據(jù)式(1)計算電阻。見圖1、圖2和圖3。3圖1直流電流測量圖2交流電流測量——雙電極裝置U——電壓表；l?——電流電極極板之間的距離。圖3交流電流測量——四電極裝置用參比電阻比較樣品電阻時，采用橋接電路以平衡電阻，使得橋接電流為零。樣品電阻可根據(jù)橋接4GB/T33328—2016電路的電阻比計算。因為橋接電流為零，這避免了用電流/電壓表測量時由于電壓源負載造成的誤差。全部測量誤差都源于參比電阻的不確定性和可調(diào)電阻的不確定性。見圖4。4.2避免電解和極化效應(yīng)為避免電解/極化效應(yīng)影響測量結(jié)果，通常用交變電流測量電阻。測試時，由于測試電池相當于電容，所以電壓頻率應(yīng)盡可能低，以減小測試電池的電抗效應(yīng)。5裝置使用按附錄B中所述校準后的電阻或電導率測試儀。測試電池由相互絕緣的電極組成，且電池常數(shù)已知。電極應(yīng)優(yōu)先選擇易清潔的惰性材料(如不銹鋼、鉑、石墨、鈦),確保不會因電極變化而造成測量無效。合適的電極見圖5。測量時，確保測試電池完全浸沒于液體中，浸沒深度取決于電極類型。選擇合適形狀的電池，以盡量減少被灰塵污染。5a)柱狀測試電極b)片狀測試電極6取樣按GB/T3186規(guī)定，選擇有代表性的樣品進行測試。按GB/T20777規(guī)定，檢查并制備測試樣品。7步驟7.1測試條件除另有規(guī)定外，試驗溫度為(25±1)℃。任何商定的溫度其偏差不超過士1℃。電導率隨試驗溫度變化見附錄C。7.2待測樣品的黏度樣品進行測試時，其黏度通常與待用涂料的黏度相一致。如有必要，使用經(jīng)雙方商定的稀釋劑調(diào)整樣品黏度。7.3測量次數(shù)至少進行3次平行測試。7.4電阻或電導率的測定測量前，檢查電池清潔度，除去灰塵，將電池連接上測量儀器。使用直流測量儀如惠斯通電橋進行測量時，等待10s待電壓穩(wěn)定后再讀數(shù)。使用交流測量儀進行測量時，等待讀數(shù)由時間雙方商定。使用連續(xù)測量的儀器進行測量時，應(yīng)讓讀數(shù)至少穩(wěn)定20s。測試結(jié)束后，立即徹底清洗測試電池。8結(jié)果表示計算至少3次測量的電阻或電導率平均值。如有需要，根據(jù)電阻或電導率測試，分別按式(2)或按6式(4)計算電阻率。典型電阻率計算示例如下：示例1:根據(jù)電阻計算電阻率，見表1。表1電阻與電阻率的關(guān)系單位數(shù)值平均電阻值(R)平均電阻值(R)電池常數(shù)(c)cm-1電阻率(p)電阻率(p)MQ·m示例2:根據(jù)電導率計算電阻率，見表2。表2電導率與電阻率的關(guān)系單位數(shù)值電導率平均值(y)電導率平均值(y)電池常數(shù)(c)電阻率(p)電阻率(p)9精密度精密度取決于測量方法、用于校準的參比材料及測試樣品。一些典型的精密度數(shù)據(jù)見表3。某些樣品的電導率和電阻率示例見表4。表3典型精密度電導率電阻率重復性(r)再現(xiàn)性(R)≤5μS/cm且>0.0625μS/cm無無參見ASTMD5682。表4某些樣品的電導率和電阻率示例試樣電導率(25℃)電阻率GB/T6682所規(guī)定水一級水二級水三級水電泳涂料溶劑型封閉漆7e)測量儀器和測試電池的詳細信息；g)與規(guī)定測試方法不同的任何偏離；8(資料性附錄)本標準與ISO15091:2012的技術(shù)性差異及其原因表A.1給出了本標準與ISO15091:2012的技術(shù)性差異及其原因的一覽表。表A.1本標準與ISO15091:2012的技術(shù)性差異及原因本標準的章條編號技術(shù)性差異原因1刪除了“本方法適用于測定電導率小于5μS/cm、對應(yīng)的電阻率大于200kΩ·cm的涂料產(chǎn)品?！睌U大標準的使用范圍，可以涵蓋所有的涂料2規(guī)范性引用文件中“ISO1513”改為與之對應(yīng)的我國文件“GB/T20777”,規(guī)范性引用文件中“ISO3696”改為與之對應(yīng)的我國文件“GB/T6682”,規(guī)范性引用文件中“ISO15528”改為與之對應(yīng)的我國文件“GB/T3186”采用國家標準使用更方便3增加了對公式中符號的說明進一步對公式的說明，更符合國家標準編寫的要求刪除了單位的計算公式單位的計算公式已經(jīng)在公式的解釋中說明，更符合國家標準編寫的要求刪除了單位的計算公式單位的計算公式已經(jīng)在公式的解釋中說明，更符合國家標準編寫的要求增加了對圖的說明進一步對圖符號的說明，更符合國家標準編寫的要求增加了對公式中符號的說明進一步對公式的說明，更符合國家標準編寫的要求附錄C增加了對公式、圖中符號的說明進一步對公式、圖符號的說明，更符合國家標準編寫的要求9B.1校準電極使用合適的參比材料，其電導率測試范圍應(yīng)包含待測樣品。參比材料電導率的不確定度應(yīng)加以考慮。表B.1是可用于校準的一系列氯化鉀水溶液電導率。氯化鉀濃度mol/kg標準測量不確定度%1·見參考文獻[1]。受到二氧化碳影響，濃度較低，不確定度增加。校準片狀電極和柱狀電極時，所用電導率測量儀的測量范圍必須在參比材料電導率范圍內(nèi)。B.1.2方法B:測定電池常數(shù)通過測定電池的幾何形狀，片狀電極中片間距及片面積，按式(B.1)來計算片狀電極的電池常數(shù)，柱狀電極中柱直徑及柱高度，按式(B.2)來計算柱狀電極的電池常數(shù)。示例：片狀電極的電池常數(shù)(c),單位為每米(m-1):式中：c——片狀電極電池常數(shù)，單位為每米(m-1);l——導體長度，單位為米(m);A——導體橫截面積，單位為平方米(m2)。柱狀電極的電池常數(shù)(c),單位為每米(m-1):式中：c——柱狀電極電池常數(shù)，單位為每米(m~1);r.——柱的半徑，單位為厘米(cm);r?——內(nèi)柱的半徑，單位為厘米(cm);B.2測量儀器校準(無電極)用參比電阻對測阻儀進行校準，或由儀器制造商校準。GB/T33328—2016(規(guī)范性附錄)電導率與測量溫度的相關(guān)性溫度對電導率測量的影響按式(C.1)來計算：式中：…………(C.1)γ?——0溫度下測得的電導率，單位為微西門子每厘米(μS/cm);γr——參考溫度下的電導率，單位為微西門子每厘米(μS/cm);a——電導率的溫度系數(shù)，單位為每攝氏度(℃-1);θ——測量溫度，單位為攝氏度(℃);T——參照溫度，單位為攝氏度(℃)。在T=25℃、γr=1nS/cm、α=5%/℃條件下，圖C.1為該相關(guān)性示例y說明：θ——測量溫度，單位為攝氏度(℃);γ——電導率，單位為納西門子每厘米(nS/cm)。圖C.1電導率隨測量溫度變化關(guān)系圖[1]PureAppl.Chem.,Vol.73,No.11,pp.1783-1793,2001[2]ISO7888Wa