一種薄膜材料電阻率測試用環形電極設計

國北辰， 陳少華， 王書強， 蔡建臻， 孫 超， 王 偉

(北京東方計量測試研究所，北京 100086)

1 引 言

具備優異電磁性能的復合材料能確保航天器控制、導航、通信的準確性和有效性。目前，高性能聚合物基復合材料在航天工業的用量已占全部用量的80%，而每年還將以高速度增長。航天工程所用的復合材料主要有樹脂基復合材料、金屬基復合材料、陶瓷基復合材料和碳/碳復合材料等，尤以樹脂基復合材料的應用最為廣泛[1,2]。目前運用在航天器上的復合材料高性能樹脂基體主要有聚酰亞胺、環氧樹脂、雙馬來酰亞胺、氰酸脂及聚芳基乙炔。復合材料由于本身優異的熱穩定性和物理機械性能，以及其它各方面的優異性能使其成為了極具應用前景的多功能材料之一。

為了保證航天器長壽命、全天候可靠穩定運行，對深層充電風險進行預測評估并加以防護設計，已經成為航天器設計研制過程中不可或缺的重要環節。航天器材料的電阻率特性及其涂層材料的介電常數關系到航天器運行的可靠性，因此，研究適用于航天器的復合材料電阻率測量技術，對提高深層充放電危害評估的準確性[3]，并據此采取合理有效的防護設計具有重要意義。

航天器關鍵部位對其電性能都有明確要求。一般航天用聚酰亞胺要求具有耐高低溫、耐輻照、高力學性能和合適的電絕緣性能。由于太空等離子環境和空間高能電子輻射容易使帶電粒子沉積在部件材料表面及內部，達到一定程度會造成內帶電甚至將材料擊穿，對航天器危害巨大，因此總體單位明確提出了其材料體積電阻率在1×1012～1×1015Ω·cm 的測試要求，防止太空中的帶電粒子使材料帶電或被擊穿。……