ICS 77.040.99 CCS H 21 中华人民共和国国家标准 GB/T 41079.2—2022 液态金属物理性能测定方法 第2部分：电导率的测定 Test methods for physical properties of liquid metals- Part 2 : Determination of electrical conductivity 2022-10-12发布 2023-02-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T41079.2—2022 前言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件是GB/T41079《液态金属物理性能测定方法》的第2部分。GB/T41079已发布了以下 部分： 一第1部分：密度的测定； 第2部分：电导率的测定。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 本文件由中国有色金属工业协会提出。 本文件由全国有色金属标准化技术委员会（SAC/TC243）归口。 本文件起草单位：云南科威液态金属谷研发有限公司、云南中宣液态金属科技有限公司、云南省科 学技术院、有色金属技术经济研究院有限责任公司、中国科学院理化技术研究所、清华大学、昆明理工大 学、昆明冶金研究院有限公司、株洲科能新材料股份有限公司 本文件主要起草人：蔡昌礼、陈道通、张江峰、邓中山、白智辉、朱新祥、张学忠、周颖、杨应宝、刘静、 王应武、胡劲、王劲榕、徐文志、彭富华、杨泽俊、赵科湘。 GB/T41079.2—2022 引言 液态金属是一大类合金材料，在常温或工作状态下为液态，具有液态温区宽、导热率高、导电性强等 特性，可广泛应用于热控与能源、印刷电子、生物医疗、柔性机器等领域。由于液态金属特殊的理化性 质，现行材料检测方法用于检测液态金属物理性能时多不适用，其衍生产品缺乏有效的质量检验依据。 GB/T41079拟由8个部分构成。 第1部分：密度的测定。目的在于确立液态金属密度的测定方法 第2部分：电导率的测定。目的在于确立液态金属电导率的测定方法。 第3部分：黏度的测定。目的在于确立液态金属黏度的测定方法。 第4部分：导热系数的测定。目的在于确立液态金属导热系数的测定方法。 第5部分：热膨胀系数的测定。目的在于确立液态金属热膨胀系数的测定方法。 第6部分：比热容的测定。目的在于确立液态金属比热容的测定方法。 第7部分：表面张力的测定。自的在于确立液态金属表面张力的测定方法。 第8部分：接触角的测定。目的在于确立液态金属接触角的测定方法 导电性能是液态金属及合金的重要基础物理性能。本文件以原理简单、精度高的直流四探针法为 测量液态金属电阻率和电导率的标准方法，力求广泛适用，操作可行。 Ⅱ GB/T 41079.2—2022 液态金属物理性能测定方法 第2部分：电导率的测定 1范围 本文件描述了用直流四探针法测定液态金属电阻率和电导率的方法。 本文件适用于在室温至300℃范围内进行液态金属电阻率和电导率的测定。 2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 本文件。 GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T30429—2013工业热电偶 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 电导池常数 cell constant C 电子探针间的距离与样品截面积之比。 注：单位为毫米每平方毫米（mm/mm）。 4原理 以欧姆定律为基础，在试验温度下，通过电流探针向石英电导池中的液态金属样品通人恒定直流电 流，测量电子探针间的电压降，计算得到液态金属的电阻率和电导率，测量电路见图1。 1: 2 标引说明： 5——样品； 恒流电源； 数字电压表； 热电偶； 2- 6- 3——探针； 电子探针间距； 石英电导池； d- 石英电导池的内径。 4- 图1 直流四探针法测定电导率原理示意图 1 GB/T41079.2—2022 5仪器设备 5.1恒流电源：能输出1A的直流电流，输出电流稳定性优于0.1%。 5.2数字电压表：测量范围为0mV~100mV直流电压，应采用位数4 一以上的数字毫伏表或数字多 用表。 5.3高温恒温槽：工作温度范围为室温至300℃，温度波动度不超过士0.1℃，温度均匀度不大于 0.5℃ 5.4探针：直径为1mm～2mm，试验温度下不与样品发生溶解或反应。可根据材料与样品的相容性 选用石墨、钨、钼等制成。 5.5石英电导池：按图1的结构制作，电子探针间距（l）在50mm~100mm范围内，内径（a）在3mm~ 5 mm范围内 5.6热电偶：应符合GB/T30429一2013的规定，允差等级2级以上，采用耐液态金属腐蚀的陶瓷或不 锈钢防护。 5.7支撑和升降装置：能稳定放置石英电导池，竖直悬挂探针，竖直固定铠装热电偶，且保证各探针、石 英电导池和热电偶相对位置固定；应能控制探针垂直升降，实现与样品的分离和接触。 6样品 固态样品宜制成易于取样、熔样的小块或颗粒：样品熔融后的体积应能充满石英电导池 7试验步骤 7.1平行试验 独立地进行两次测定，取其平均值。 7.2 2电导池常数标定 当使用新的石英电导池时，应标定电导池常数。电导池常数的标定应按照附录A的规定进行。 7.3测定 7.3.1样品应预先熔化，装人石英电导池前用玻璃棒去除表面氧化层 入高温恒温槽中，使用支撑装置妥善固定。按图1连接恒流电源、电压表和探针。 7.3.3将热电偶浸人样品中，开启高温恒温槽，升温至试验温度，并保持温度稳定在15min以上。 7.3.4调整升降装置，使四根探针末端浸入样品中。 7.3.5启动恒流电源向样品中输人1A的恒定直流电流（1），待数字电压表读数稳定后，测量两个电子 探针之间的电压记为Ui；反向输人1A的恒定直流电流（I），待数字申压表读数稳定后，测量两个申子 探针之间的电压记为U2。取U和U，的平均值记为U。 8试验数据处理 8.1电阻率的计算 样品的电阻率用r表示，按公式（1）计算： 2