ASTM D257-14 Standardtestmethoden für Gleichstromwiderstand oder Leitfähigkeit von Isoliermaterialien

In den von der American Society for Testing and Materials (ASTM) entwickelten „ASTM D257-14 Standardtestmethoden für Gleichstromwiderstand oder Leitfähigkeit von Isoliermaterialien“ werden Gleichstrom (DC)-Isolationswiderstand, Durchgangswiderstand, Volumenwiderstand, Oberflächenwiderstand und Oberfläche definiert Es werden der spezifische Widerstand elektrischer Isoliermaterialien bestimmt bzw. eine Reihe von Verfahren zur Bestimmung entsprechender Leitfähigkeiten beschrieben.

Diese Testmethoden eignen sich nicht zur Messung des elektrischen Widerstands/der elektrischen Leitfähigkeit von mäßig leitfähigen Materialien. Zur Bewertung solcher Materialien sollte auf die „ASTM D4496-21 Standardtestmethode für Gleichstromwiderstand oder Leitfähigkeit mäßig leitfähiger Materialien“ verwiesen werden.

ASTM D257-14 ist eine Testmethode zur Messung der Leitfähigkeit, des Volumens und des Oberflächenwiderstands von elektrischen Isoliermaterialien. Mit dieser Methode werden die mechanischen, chemischen und hitzebeständigen Eigenschaften der Probe bestimmt. Die gewonnenen Ergebnisse dienen vor allem der Qualitätskontrolle und Spezifikation. Isoliermaterialien isolieren und unterstützen elektrische Systemkomponenten. Ideal ist ein hervorragender Isolationswiderstand, der den mechanischen, chemischen und hitzebeständigen Standards entspricht.

Die ASTM D257-14-Testmethode ist allgemein auf Isoliermaterialien anwendbar, eignet sich jedoch nicht zur Messung des elektrischen Widerstands und der Leitfähigkeit von mäßig leitfähigen Materialien. Die Methode liefert auch Informationen zu Spannungsspannungsgrenzen, Elektrodengeometrie, Empfindlichkeit der Probenkonfiguration und endlicher Elektrifizierung.

Bei der ASTM D257-14-Testmethode wird weiterhin die Probe, deren Oberfläche mit einem geeigneten Lösungsmittel gereinigt wird, zwischen die Messelektroden gelegt. Anschließend wird der Oberflächenwiderstand berechnet und Details der Oberflächenreinigung aufgezeichnet. Die Methode umfasst die Bestimmung des Widerstands und der Leitfähigkeit der Probe oder des Kondensators durch Messung des Strom- oder Spannungsabfalls unter bestimmten Bedingungen. Über entsprechende Elektrodensysteme werden Oberflächen- und Volumenwiderstand bzw. Leitfähigkeit getrennt gemessen. Die Kenntnis der Proben- und Elektrodenabmessungen hilft bei der Berechnung des spezifischen Widerstands oder der Leitfähigkeit.

Bei der Bestimmung des Isolationswiderstands oder der Leitfähigkeit oder des Oberflächenwiderstands oder der Leitfähigkeit werden die Abmessungen und der Abstand zwischen den Elektroden sowie der Oberflächenwiderstand und die Leitfähigkeit zwischen ihnen bestimmt. Die Elektrifizierungszeit wird mit 60 Sekunden angegeben und es wird die korrekte Spannung von 500 V angelegt.

Die ASTM D257-14-Testmethode liefert Informationen zu dielektrischem Durchschlag, Verlustfaktoreigenschaften, Feuchtigkeitsgehalt, Aushärtungsgrad, mechanischer Kontinuität und elektrischer Feldstärke. Volumen, Oberflächenwiderstand und Leitfähigkeit werden aufgezeichnet. Widerstands- und Leitfähigkeitswerte variieren je nach Temperatur und Luftfeuchtigkeit.

Die von der International Electrotechnical Commission (IEC) entwickelte Norm „IEC 60093 Testmethoden für Volumenwiderstand und Oberflächenwiderstand fester elektrischer Isoliermaterialien“ ähnelt der Norm ASTM D257-14. Gemäß der Norm IEC 60093 ist der Durchgangswiderstand als Widerstand gegen Leckströme definiert, die durch den Körper des Isoliermaterials fließen. Es bestimmt den Durchgangswiderstand, der dem Gleichstromwiderstand zwischen gegenüberliegenden Flächen eines Kubikmeters Material entspricht. Der Oberflächenwiderstand kann mit Materialeigenschaften bei Verschmutzung in Zusammenhang gebracht werden, ist aber keine Materialeigenschaft im herkömmlichen Sinne. Der Oberflächenwiderstand ist der Widerstand gegen Leckströme über die Oberfläche eines Isoliermaterials. Die Norm IEC 60093 bestimmt den Oberflächenwiderstand als Verhältnis von Potentialgradient und Elektrodenlänge pro Stromeinheit.

Für die Zwecke dieser Norm gilt

• Unter Leitfähigkeit versteht man das Verhältnis von Isolation, Gesamtvolumen und Oberflächenstrom zwischen zwei Elektroden (auf oder innerhalb einer Probe) zur Gleichspannung, die an die beiden Elektroden angelegt wird. Die Isolationsleitfähigkeit ist der Kehrwert des Isolationswiderstands.
• Die Oberflächenleitfähigkeit ist das Verhältnis des Stroms zwischen zwei Elektroden (an der Oberfläche einer Probe) zur an die Elektroden angelegten Gleichspannung (DC). Die Oberflächenleitfähigkeit ist der Kehrwert des Oberflächenwiderstands.
• Leitfähigkeit, Volumen, ist das Verhältnis des Stroms im Volumen einer Probe zur Gleichspannung (DC), die an die beiden Elektroden zwischen zwei Elektroden (auf oder innerhalb der Probe) angelegt wird. Die Volumenleitfähigkeit ist der Kehrwert des Volumenwiderstands.
• Mittelleiter beschreibt ein festes Material mit einem Volumenwiderstand zwischen 1 und 10.000.000 Ω-cm.
• Widerstand, Isolation, ist das Verhältnis der an zwei Elektroden (an oder auf einer Probe) angelegten Gleichspannung (DC) zum Gesamtvolumen und Oberflächenstrom zwischen ihnen.
• Der Oberflächenwiderstand ist das Verhältnis der an zwei Elektroden (auf der Oberfläche einer Probe) angelegten Gleichspannung (DC) zum Strom zwischen ihnen. Der Oberflächenwiderstand ist der Kehrwert der Oberflächenleitfähigkeit.
• Widerstand, Volumen, ist das Verhältnis der an zwei Elektroden (an oder innerhalb einer Probe) angelegten Gleichspannung (DC) zum Strom im Probenvolumen zwischen den Elektroden. Der Volumenwiderstand ist der Kehrwert der Volumenleitfähigkeit.

Der Widerstand oder die Leitfähigkeit einer Materialprobe oder eines Kondensators wird durch Messung des Strom- oder Spannungsabfalls unter festgelegten Bedingungen bestimmt. Mit geeigneten Elektrodensystemen werden Oberflächen- und Volumenwiderstand bzw. Leitfähigkeit getrennt gemessen. Der spezifische Widerstand oder die Leitfähigkeit werden berechnet, wenn bekannte Proben- und Elektrodenabmessungen bekannt sind.

Neben den zahlreichen Test-, Mess-, Analyse- und Bewertungsstudien, die unsere Organisation mit geschultem und fachkundigem Personal und fortschrittlicher technologischer Ausrüstung für Unternehmen in verschiedenen Branchen durchführt, bieten wir auch Testdienstleistungen an, die in den „ASTM D257-14 Standard Test Methods for DC Resistance“ definiert sind oder Leitfähigkeit von Isoliermaterialien“-Norm. gibt.