航空橡胶制品用途广泛，在许多自动控制系统中用作绝缘垫片、电子元器件的密封等，对其绝缘电阻、击穿强度等电性能有要求。橡胶常用的电性能测试方法有GB/T1692-2008《硫化橡胶绝缘电阻率的测定》、GB/T1693-2007《硫化橡胶介电常数和介质损耗角正切值的测定方法》、GB/T1695-2005《硫化橡胶工频击穿介电强度和耐电压的测定方法》。

绝缘电阻率试验

电阻率是表征材料非导电能力的一个特征值。高聚物材料大多为非导电的绝缘材料，它的电阻率通常在109Ω·cm以上。绝缘电阻是电气与电子元器件彼此之间以及它们和大地之间的绝缘必不一可少的性能，一般人们要求电器绝缘材料有尽可能高的绝缘电阻。测量绝缘电阻率的方法很多，最一常用的方法是高阻计法。橡胶的绝缘电阻率试验按GB/T1692-2008《硫化橡胶绝缘电阻率的测定》的规定进行，该方法适用于电阻大于108的硫化橡胶绝缘电阻率的测定。

(1)原理

对试样施加直流电压，测定通过垂直于试样或沿试样表面的泄漏电流，计算出试样的体积电阻率或表面电阻率。高阻计测试原理如图1所示试验条件23℃士2℃，相对湿度50%士5%。

高阻计测试原理

试样应放在23℃士2℃的带有干燥剂的器皿下调节24h，试样尺(2)试样寸见表 1。

表1 试样尺寸

(3)结果评定

绝缘电阻就是试样上的直流电压和流过试样的全部电流之比，包括体积电阻和表面电阻两部分。

①体积电阻RV，把试样置于两极之间，施加一直流电压V，可测得流经试样体积的电流IV、，试样的体积电阻R，按下式计算：

式中 RV--体积电阻，Ω;

V--直流电压，V;

IV--流经试样的电流，A。

体积电阻率ρV就是试样单位体积(cm3)内电介质所具有的电阻值，按下式计算：

式中 ρV——体积电阻率，Ω·cm；

RV --体积电阻，Ω；

S——测试试样测量电极面积，cm2；

d——试样厚度，cm。

②表面电阻RS在被测试样的一个面上放上两个电极，施加一直流电压V，测得沿两极间的试样表面层上流过的电流IS，试样的表面电阻RS，按以下公式计算：

式中RS——表面电阻，Ω；

V--直流电压，V；

IS--流经试样表面层上的电流，A。

对于平面电极，试样的表面电阻率ρs，按以下公式计算：

式中：ρs——表面电阻率，Ω；

RS——表面电阻，Ω；

L——平行电极长度，cm；

b——平行电极间距离，cm。

对于环形电极，试样的表面电阻率ρs按以下公式计算：

式中ρs——表面电阻率，Ω；

RS——表面电阻，Ω；

D1——测量电极外径，cm；

D2——测量电极内径，cm。

每组试样不少于3个，试验结果以每组测试值的中位数表示，取2位有效数字。

(4)影响因素

①测试时间 通过试样的电流(如下图)随时间的增加迅速衰减，经过一定时间后趋于一个稳定值。这是由于流经试样的电流不像流经导体那样仅仅只是传导电流，而是由3种电流组成。

通过试样的电流

一是瞬时充电电流，导电离子发生瞬态位移，电场迅速传播，立刻形成电流，称为位移电流;试样与电极形成一个电容，在加电压瞬间有纯电容性的充电电流，两者总称为瞬时充电电流。

二是吸收电流，它是由于介电吸收现象的存在以及电极上部分离子移动消耗而使离子的总数减少的结果，因而使其随时间而衰减。吸收电流的产生主要是电介质中发生缓慢的极化过程的结果，通过这种缓慢过程有可能观察到电流随时间衰减的现象。

三是漏电电流，又叫传导电流。它是趋于极限值后的电流，由不纯物质造成，不随时间变化。

当切断电压并将两极短接时，可发生反向放电电流，它也同样随时间延长而减少。通常电流要在几十分钟之后才有一个稳定值，故标准中对电阻率的测定规定了时间，是以加电压后 1min 时读数为准。

②测试温度由漏导电流求体积电阻率，按以下公式计算：

式中 A——物质的特性常数(受离子浓度、物质本身性质与温度影响)；

B——与介质活化能有关的系数；

T——热力学温度，K。

从公式可以看出，材料的体积电阻率与物质本身的结构、组成等性质有关。温度升高，材料中自由离子数目增加，特别是高于材料的玻璃化温度Tg时，离子数目及活动能量迅速增加而使电阻率降低。在橡胶中这些离子的来源主要是易产生离解的促进剂、硫化剂、填料等助剂。试验证明，测试温度升高使体积电阻率ρV、和表面电阻率ρs都有明显降低。因此电阻率的测试标准对试样的测试温度都做了明确规定，其温度为23℃±2℃。

③环境湿度

高分子材料的绝缘电阻一般随环境湿度增加而减小，这一点对易吸湿的材料更加明显。另外，橡胶中的助剂在试样吸湿后，由于不纯物离子浓度增加使内部生成强极性区而使电阻率下降;而且不同橡胶材料的吸湿速度也不同。因此标准规定湿度为50%士5%，而且试样的处理时间不少于24h。

④电极

电极材质不同，其与试样的接触情况不同，直接影响电阻率的测试结果。通常用铝箔或铜作电极。操作时铝箔常用凡士林、硅油作粘贴剂，加上一定压力，使其消除皱纹，与试样紧密接触。

辅助电极通常用黄铜制作，操作时应保证环电极、测量电极与高压电极三者的同心。测量电极与环电极之间间隙保持一致比较困难，在操作时应十分注意。如图所示。

板状试样电极配置

⑤试样厚度

试样厚度变化对电阻率有影响，因此标准对试样的厚度做了规定，如软质胶料1.0mm±0.1mm、硬质胶料2.0mm±0.1mm。

⑥硫化时间 缩聚型室温硫化硅橡胶有低分子副产物产生，因此在硫化初期电绝缘性能会出现下降现象。待低分子副产物逐渐挥发，经一定时间后，其电绝缘性能才能恢复到正常值。

(5)绝缘电阻率试验注意事项

①在测量前应首先断开被测设备的电源，对于电容量较大的设备应先进行接地放电，消除设备的残存电荷，这样可以防止发生人身和设备事故。

②在使用前应将绝缘电阻测试仪进行一次开路和短路试验，若开路时指针不指向“∞"处、短路时指针不指向“0"处说明表不准，需要更换，检修后再进行测量。

③从绝缘电阻测试仪到被测样品的引线必须使用绝缘较好的单芯导线，不得使用双股线，而且两根连线也不能绞在一起。

④在绝缘电阻表未停止转动和被测设备未进行放电前不得用手触摸测量部分和绝缘电阻表的接线柱或进行拆除导线操作，以免发生触电事故。

⑤测量前将被测设备表面擦干净，以免造成触电事故。