测试导电材料的方法和装置与流程

测试导电材料的方法和装置
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年12月22日提交的英国专利申请号2020490.5的优先权。


背景技术：

3.本发明涉及用于测量导电材料的电特性的装置。
4.由纤维制成的材料，包括但不限于机织、缝合和非机织材料，可用于制造纤维增强复合材料，诸如碳纤维增强聚合物(cfrp)、玻璃纤维增强聚合物(gfrp)和其他其他纤维和聚合物的组合。纤维材料通常铺设在模具中并用热固性树脂(基质)浸渍。固化后，间或增加热量，从而产生刚性复合材料。材料中的纤维可以都是碳纤维或其他导电纤维，也可以与诸如玻璃纤维等其他纤维混合。如果导电纤维的比例足够高，则纤维材料以及复合材料将导电。
5.可以将复合材料并入层压叠层中以进行增强。通常，层压叠层包括围绕纤维材料层的增强材料(诸如玻璃纤维)层。然后添加树脂以形成最终部件。该部件可以集成到最终复合结构中，或者形成部件的工艺可以是复合结构制造的一部分。
6.越来越多的此类部件除了提供增强作用外，还用作复合结构中的加热元件，例如，用于飞机机翼、风力涡轮机叶片和雷达设备。在寒冷的天气里，它们可以防止冰在表面积聚。飞机机翼或风力涡轮机叶片上的积雪或结冰会影响其稳定性，而在天线罩上会削弱微波的传输。通过使电流通过导电纤维材料层，可以加热复合结构的表面。
7.用于此目的的纤维材料通常是遮盖物或垫子，使用导电和非导电纤维的混合物制成，以满足特定的电阻/导电特性。加热元件放置在靠近表面的层压叠层中，但与其他导电纤维绝缘。电力通过两端的汇流条或电极馈送到遮盖物元件，并且对于给定水平的电功率，产生的热量取决于遮盖物材料的电阻率。因此，为了获得最佳效率和功效，有必要知道构成加热元件的材料的电阻率(或者换句话说，电导率)。
8.诸如遮盖物和垫子等非织造增强材料是通过以下方式制成，即将包含导电纤维(诸如碳纤维)的短切纤维单独或与绝缘纤维(诸如玻璃纤维)和粘合剂一起以选定的比例沉积到传送平台上，以达到所需的重量。该工艺可涉及湿铺工艺或纤维和粘合剂可在干法工艺中干沉积。无论采用哪种方式生产的垫子或遮盖物都具有均匀的纤维沉积。
9.调整碳纤维和玻璃纤维的相对比例以获得目标表面电阻率，以每平方欧姆为单位测量。调整添加的碳量以考虑到碳纤维的电导率因批次而异：给定批次中碳纤维的电导率越高，遮盖物的电导率越高，因此必须减少遮盖物或垫子的重量以增加表面电阻率。相反，给定批次的碳纤维的电导率越低，必须增加更多的重量才能满足目标电阻率。这些调整包括控制遮盖物的表面电阻率值的标准方式。
10.测量遮盖物的表面电阻率的方法是已知的。然而，申请人已经注意到，对于特定的纤维材料，其表面电阻率不准确地预测了其作为部件一部分时的加热效果。即使使用相同原材料制成的材料批次之间，加热效果也会有所不同。因此，一旦加热元件结合到结构中，使用已知方法很难预测应该施加到加热元件的电功率，并且需要使用一定程度的试错。本
发明的一个目的是克服这个困难。
11.根据本发明的第一方面，提供了一种根据权利要求1所述的用于测量导电材料片材的电特性的装置。根据本发明的第二方面，提供了一种根据权利要求16的测量导电材料片材的电特性的方法。根据本发明的第三方面，提供了一种根据权利要求32的测量导电材料片材的电特性的方法。
12.将参考附图仅通过示例的方式描述本发明的实施例。详细的实施例示出了发明人已知的最佳模式并且为要求保护的发明提供支持。然而，它们仅是示例性的并且不应被用来解释或限制权利要求的范围。它们的目的是为本领域技术人员提供教导。由诸如“第一”和“第二”的顺序短语区分的部件和过程不一定定义任何类型的顺序或排序。
附图说明
13.图1示出了用于测量导电材料的电特性的装置的第一实施例；
14.图2示出了将纤维材料片材放置在图1中所示的装置上后的图示；
15.图3是图2所示的装置的平面图。
16.图4示出了图1所示的装置在闭合盖子后的图示；
17.图5是图3所示的装置的示意性截面图。
18.图6是图3所示的装置在施加压缩后的示意性截面图；
19.图7是用于测量导电材料的电特性的装置的第二实施例的示意性截面图；
20.图8是图7所示的装置的示意性平面图。
21.图9是图7所示的装置在施加压缩后的示意性截面图；以及
22.图10详细说明了测量纤维材料的电特性的步骤。
具体实施方式
23.复合结构最常见的制造方法是将纤维增强材料层压到模具中。这些层用树脂浸渍，通常通过树脂灌注、预浸或手糊。使用真空，将树脂灌注到模具中的方法大致有两种：在压力下灌注(一种广泛称为树脂传递模塑的工艺)或在真空下灌注(一种广泛称为真空辅助树脂传递模塑或简称为真空灌注的工艺)。例如，在真空灌注工艺中，将增强织物铺设在模具中，定位树脂分布介质(rdm)，并在其上方放置真空袋并将真空袋密封到模具上或模具周围以实现气密。然后通过从模具中抽出空气在模具内产生真空，使真空袋通过大气压力向下压到纤维上，并且进入模具的低粘度树脂在真空的作用下被吸入，以包围纤维，然后凝固(可能需要加热)以形成嵌入纤维的基质。
24.在任一种工艺中，用作加热元件的纤维材料在制造复合结构时都会被压缩。申请人已经意识到这种压缩会改变材料的电阻率，因为它会使更多的导电纤维相互接触。此外，使用的纤维可能与其他批次相同材料中使用的纤维具有不同的特性；例如，碳纤维细丝可能具有不同的电导率。如果一批碳纤维细丝的电导率较低，则由它制成的纤维材料可能需要按重量计包含更多的碳纤维，以提供与前一批次相同的表面电阻率。然而，当材料被压缩时，更多的碳纤维会使电导率意外增加。
25.因此，申请人已经意识到，为了准确预测纤维材料在结合到复合结构中时的加热效果，有必要测量其在复合材料结构中受到相同压缩下的电阻率。本文描述了适用于该测
量的装置的两个实施例，第一个参考图1至图6，第二个参考图7至图9。此外，通过测量纤维材料片材在被压缩和处于最终复合形式时的电阻率，可以创建一个校准公式来准确预测材料的加热效果，这将参考图10进行描述。
26.本文讨论了碳纤维片材，但导电纤维材料可由镍纤维、金属涂层碳或任何其他合适的纤维制成。此外，片材不必是纤维材料，还可以是任何导电可压缩材料。
27.本文所述的装置和方法也可用于测量导电材料片材在压缩下的其他电特性。
28.图1
29.图1示出形成本发明的第一实施例的装置。测量装置101包括由铝制成的刚性外壳102，但可以使用任何合适的金属或其他稳定的刚性材料。盖子103在操作期间关闭。该装置使用控制面板104控制，该控制面板104包括用于欧姆计122的电源开关105，以及必要时用于连接至外部测量设备的端子106和107，例如用于校准欧姆计122。电源开关123和分接头108和109可用于控制外壳102内的真空泵，刻度盘110是真空泵的指示器。
30.外壳的顶表面111支撑密封件113和基板114。透气织物片材112放置在基板114与顶表面111之间，但在其他实施例中可以省略。因此顶表面111用作密封件和基板的底座。
31.基板114在该示例中是具有倾斜侧面的凸起平台，由塑料制成，但是可以使用任何稳定的刚性非导电材料。在基板114的顶部限定了两个线性平行凹槽，电极或汇流条115和116放置在其中。提供与这些电极的连接的导线穿过基板114和外壳102，到达欧姆计122以及端子106和107。
32.电极115和116纵向放置在基板114表面的顶部，使得电极的最长边缘平行于基板114表面的顶部。这在顶表面上形成了一个由电极限定的矩形区域(可以是正方形)，这将参考图3进一步描述。在其他实施例中，如果电极具有相当大的深度或宽度使得电极的两个较短边缘中的一个可以形成正方形的边，则最长边缘可能正交于基板的顶表面。
33.基板114还限定多个气孔117，这些气孔通向基板的底座并为外壳102内的真空泵提供空气流，如将参考图5描述。
34.盖子103使用铰链118和119连接至外壳102，尽管它可以不连接并在需要时放置在顶部。它包括由铝制成的刚性环绕物120，但可以使用任何合适的金属或其他材料来支撑柔性膜121。膜121由硅树脂制成，但可以使用任何柔性非导电材料。
35.在此示例中，外壳的大小约为400mm宽、400mm长和300mm深，但这会根据待测片材的大小而有所不同。
36.经由一个或多个电源(未示出)向装置101供电。欧姆计和真空泵可以具有单独的电源或连接至单个电源。
37.图2
38.为了测量纤维材料片材201的电阻率，将其放置在基板114的顶表面202上。片材不必放在基板的中央，但必须完全覆盖电极115和116。在此示例中，它没有覆盖气孔117，但这是允许的。
39.电极115和116沉入基板114的顶表面202中，使其顶部与顶表面齐平，以便均匀地压缩片材201。然而，在其他实施例中，情况可能并非如此，特别是如果使用相对于片材厚度非常薄的电极。
40.图3
41.图3是支撑密封件113和基板114的外壳102的顶表面111的平面图。导电纤维材料片材201已经放置在基板114的顶表面202上。电极115和116在片材201下方以虚线表示。
42.在此示例中，片材201是边长大约为100mm的正方形。电极115和116基本上平行并且具有相同的长度，如箭头301所示，在此示例中为大约75mm。它们的内边缘由箭头302指示的距离分开，在此示例中也是大约75mm。因此，长度301与距离302相同，这意味着由电极包围的区域(即，区域的边缘由电极限定)是正方形，由虚线303指示。或者，电极包围的区域可以是非正方形的矩形，在这种情况下，需要进行计算以将测量值转换为每平方欧姆。
43.正方形303内的纤维材料的表面电阻率可以通过以下方式测量，即向一个电极施加电流，测量来自另一个电极的电压，并根据电压降计算电阻率。测量以每平方欧姆为单位，无论测量的正方形大小如何，都应相同。因此，电极的长度并不重要，只要它们之间的距离等于电极的长度并且只要电极被片材201完全覆盖即可。在其他实施例中，可以不同地进行测量，因此电极的布局可能不同。
44.然而，申请人已经意识到，测量未压缩片材的表面电阻率并不能准确预测纤维材料结合到复合材料中时的加热能力。
45.图4
46.在片材201已经被放置在基板114的顶表面202上之后，盖103被关闭，如图4所示。这使得膜121被放置在顶表面114上方，以在膜121与基板114之间形成空间。
47.然后使用外壳102内的真空泵施加真空，由电源开关123以及分接头108和109控制。真空泵使空间内的空气被吸出，并且膜被紧紧地拉靠在基板114上，该基板114的形状401可以在膜下方看到。膜也被紧紧地拉靠在密封件113上，该密封件113的形状402可以在膜下方看到。密封件确保来自外部装置101的空气不会泄漏到空间中。因此，压力被施加到基板114的顶表面202，以压缩片材201。
48.操作电源开关105以打开欧姆计122，并测量片材201的电阻率。该测量值是其体电阻率而不是表面电阻率，因为片材已被压缩。
49.在其他实施例中，压力可以其他方式施加到基板114。可以将顶部带有片材的基板放置在真空袋内，而不是将膜密封在底座上，在这种情况下，基板不需要是带有气孔的凸起平台，这种类型的实施例将参考图7进行描述。可以使用另一种产生真空的装置而不是泵；或者可以使用按压而不是真空，只要可以在整个片材上施加均匀的压力即可。
50.图5
51.图5是在将膜121放置在基板上方之后和在对片材201施加压力之前沿图3中a-a线截取的示意性截面图。
52.电极115和116位于基板114的顶表面202上，使得每个电极的顶部与顶表面202齐平。片材201被放置在顶表面202上，并且膜121被放置在该片材201上面，在该实施例中通过关闭盖子103实现。当盖103关闭时，如果板112及其支撑元件不存在，则膜121将位于外壳102的顶表面111的正上方。因此，如图5所示，膜121被密封件113和基板114向上扭曲。这在板112与膜121之间形成了气密空间500，该气密空间500由密封件113界定。
53.导线501连接至电极115，导线502连接至电极116。导线穿过基板114和板112到达欧姆计122。端子108和109也连接至电极，但未示出这些连接。密封件504和505分别密封导线501和502离开板112的孔，以确保空间500气密。
54.基板114在其下表面507中限定凹槽506，并且气孔117从顶表面202通向凹槽506。板112在凹槽506下方限定孔口508，从而形成如箭头509所示的用于从空间500中去除空气的流动路径：通过气孔117、通过凹槽506、通过透气织物片材112和通过孔口508。可以通过连接至孔口508的真空泵509从空间500中去除空气。透气织物112确保均匀地施加真空，但在其他实施例中不使用真空。在该实施例中，凹槽506是空的，但在其他实施例中，凹槽506可以包含透气织物或其他透气材料，而不是透气织物112。在其他实施例中，可以以不同的方式形成流动路径，并且真空泵可以连接在不同的地方。例如，基板114可以是平坦的而不是凸起的，并且真空泵可以连接至与基板相邻的底座112中的孔口。
55.图6
56.图6是在对片材201施加压缩之后与图5相同的示意性截面图。运行真空泵509以从空间500中去除空气，从而将膜121拉向基板114并且向被压缩的片材201施加压力。在该图中，示出了膜121与装置的其他元件之间的间隙，但这只是为了便于说明，并且可以理解，当施加真空时将没有间隙。密封件113提供围绕空间500的密封。
57.片材201在被压缩后，使用仪表112经由导线501和501以及电极115和116测量其电阻率。
58.因此，这里描述了用于测量导电可压缩材料片材的电特性的装置的第一实施例，该装置包括：具有顶表面202的非导电材料基板114，片材可以放置在该顶表面202上；顶表面上的两个电极115和116；用于向基板的顶表面施加压力使得片材被压缩的装置509；以及用于测量附接至电极的片材的电特性的装置122。两个电极放置在顶表面上，使得这两个电极在顶表面上限定矩形空间的两个边缘。
59.图7
60.图7是形成本发明第二实施例的装置701的示意性截面图。横截面沿图8中所示的b-b线截取。
61.在该实施例中，导电纤维材料片材702层叠在顶部玻璃纤维片材703与底部玻璃纤维片材704之间，以形成层压叠层。在该实施例中，底部玻璃纤维片材704形成基板，纤维材料片材702放置在该底部玻璃纤维片材704的顶表面715上。在该实施例中，电极705和706位于纤维材料片材702的顶部，但它们也可以位于其下方。
62.由塑料制成的真空袋707围绕层压叠层放置，真空泵708连接至袋中的孔口709。在该实施例中，袋分别由顶部塑料片材710和底部塑料片材711形成。层压叠层放置在底部塑料片材711上，顶部塑料片材710放置在层压叠层的顶部，并且边缘被密封。替代地，袋可以是预先制作的袋，层压叠层放置在其中。在任一种情况下，袋707的顶部塑料片材710形成放置在基板的顶表面上方的膜，在该示例中是玻璃纤维片材704。因此在袋707中形成空间712，包括顶部塑料片材710与底部玻璃纤维片材704之间，并且可以使用真空泵708在该空间中产生真空。
63.装置701还包括入口树脂管713和树脂出口管714。这些用于在真空下将树脂送入真空袋中，以便围绕片材702的纤维形成基质。这模拟了复合材料的形成。可以使用任何类型的合适的树脂，诸如聚合物树脂、陶瓷树脂或有机树脂，这取决于复合材料的要求。
64.可以使用另一种产生真空的装置；或者可以使用按压而不是真空，只要可以在整个片材702上施加均匀的压力即可。
65.图8
66.图8是装置701的示意性平面图。真空袋707的顶部片材710覆盖由玻璃纤维片材703和704、导电片材702以及树脂管713和714形成的层压叠层。孔口801为真空泵708(未示出)提供可密封的开口。
67.该实施例中的电极705和706覆盖片材702并且足够长以延伸超过真空袋707。它们的确切长度并不重要，可以看出它们的长度并不相同。然而，与片材702接触的每个电极的长度(如箭头802所示)必须等于电极之间的距离(如箭头803所示)，使得待测量片材的区域为正方形。
68.电阻率计804使用导线805和806直接连接至电极，并且可用于通过向一个电极施加电流、测量来自另一个电极的电压以及根据电压降计算电阻率来测量片材702的电阻率。同样，测量值以每平方欧姆为单位，无论测量的正方形大小如何，都应相同。因此，片材702的大小以及整个装置701的大小并不重要。
69.真空袋707围绕树脂管712和713以及电极705和706进入真空袋的点密封。
70.图9
71.图9是在对片材702施加压缩之后与图7相同的示意性截面图。操作真空泵708以从袋707内的空间712中去除空气，从而使顶部片材710朝向片材702和基板704移动。玻璃纤维片材703和704是不可压缩的，因此顶部片材710施加的压力压缩纤维材料片材702。压力还使电极705和706沉入片材702中。使用电阻率计804，使用电阻率计804经由电极705和706对片材702的体电阻率进行第一测量。
72.在该图中，示出了在袋707的塑料片材与装置的其他元件之间的间隙，但这只是为了便于说明，并且可以理解，当施加真空时将没有间隙。
73.接下来，树脂经由管713进入空间712。真空泵708仍在运行，因此树脂被拉过该空间到达出口树脂管714。可以使用树脂捕集器(未示出)来确保没有树脂被吸入泵的出口801。流过该空间的树脂浸渍片材702以包围纤维，并固化以形成基质。可以在这个阶段施加热量以促进固化工艺。
74.在树脂固化之后，层压叠层已经形成为包括复合材料和两个玻璃纤维片材的复合部件的示例。使用仪表804经由电极705和706测量片材702的体电阻率的第二测量值。与第一测量值相比，第二测量值可能是较低值。
75.因此，可以使用该装置测量在基本压缩下导电可压缩材料片材702的体电阻率，该片材又作为部件的一部分。层压叠层中可以使用由任何类型的材料制成的任意数量的层，这基于纤维材料将用于的复合材料和最终部件来选择。
76.作为替代方法，可以使用该实施例单独测试片材702。在这种方法中，片材和电极被单独放入袋707中。袋的底部塑料片材711可以足够坚硬以承受真空，在这种情况下，该片材可以被认为是基板。或者，可以将刚性基板放入袋中。然后该方法如上所述进行以获得第一测量值，但是没有玻璃层703和704。可能期望的是，甚至在施加真空之前顶部玻璃层703的压力就压缩片材702。如果当纤维材料是最终部件的一部分时，期望获得纤维材料的第二测量值，则从袋中去除片材和电极，或者拆下袋，然后添加层以形成层压叠层，如前所述。也可以在中间阶段测量电阻率，诸如在层压叠层已经形成之后但在树脂进入之前。作为另一种替代方案，可以作为复合材料的一部分用树脂浸渍来进行测试片材，但没有形成层压叠
层的附加层。
77.因此，这里描述了用于测量导电可压缩材料片材的电特性的方法的第二实施例，该方法包括以下步骤：将导电材料片材702放置在非导电材料基板704(或711)的顶表面715上并与两个电极705和706接触；向基板的顶部施加压力使得片材被压缩；在片材被压缩时使用电极测量片材的电特性。
78.图10
79.此处已经描述了本发明的两个实施例。在第一实施例中，装置101使用起来快速且容易：将材料片材放置在基板上，盖上盖子，操作真空泵，并进行测量。在第二实施例中，装置701使用起来不是很快，因为需要测量电极的位置并且需要围绕各种元件密封真空袋；然而，该实施例允许使用测量的片材形成复合材料。
80.测量电阻率的方法可以使用这两个实施例。第二实施例可用于确定与第一实施例一起使用的校准公式，并且这种方法在图10中公开。
81.在步骤1001，使用装置701对材料片材在压缩下的电阻率进行第一测量。进行的测量是参考图8描述的第一测量。
82.在步骤1002，如在第二实施例中那样，将片材结合到复合材料或最终部件中，包括使树脂在压缩下进入空间。对同一片材的电阻率进行第二测量。
83.可以根据需要对取自不同批次的类似纤维材料的片材重复步骤1001和1002，直到已经进行了足够数量的测量对，并且在步骤1003，这些测量用于确定校准公式。这可能与降低电阻率的平均百分比一样简单，也可能更复杂。
84.除了步骤1001和1002之外，还可以进行中间测量。例如，层压叠层可以包括更多层，并且可以在添加每个层时进行测量。可以在首次添加树脂时和固化工艺中进行测量。这些测量可用于提高校准公式的准确性。
85.一旦确定了校准公式，就可以通过测量其包含的纤维材料在压力下的电阻率来估计最终复合材料或部件的电阻率。因此，在步骤1004，使用装置101测量另一批次的类似纤维材料片材在压缩下的电阻率，并且在步骤1005，使用校准公式估计其在复合材料或最终部件中的电阻率。
86.可以使用本发明的任何实施例来执行关于图10描述的方法。尽管在本描述中步骤1001至1002和步骤1004已经使用不同的实施例来执行，但情况可能并非如此。

技术特征：
1.一种用于测量导电可压缩材料片材的电特性的装置，包括：非导电材料基板，具有顶表面，片材可以放置在所述顶表面上；两个电极，放置在所述顶表面上，使得所述两个电极在所述顶表面上限定矩形空间的两个边缘；用于向所述基板的所述顶表面施加压力使得所述片材被压缩的装置；以及用于测量所述片材的电特性的装置，所述装置附接至所述电极。2.根据权利要求1所述的装置，还包括膜，所述膜能够放置在所述顶表面上方，以围绕所述基板产生密封空间，其中，用于施加压力的所述装置是用于当所述膜已经放置在所述顶表面上方时在所述密封空间中产生真空的装置。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述基板的所述顶表面限定凹槽，所述电极设置在所述凹槽中，使得所述电极的顶部与所述基板的所述顶表面齐平。4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中：所述电极平行且相隔第一距离；并且对于所述电极中的每个电极，所述电极的与所述片材接触的部分的长度等于所述第一距离。5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中，所述基板是具有倾斜侧面的平台。6.根据权利要求2至5中任一项所述的装置，还包括支撑所述基板的底座。7.根据权利要求6所述的装置，还包括密封件，所述密封件附接至所述底座并包围所述膜下方的所述第一基板，所述密封件的大小被设计成当被放置在所述顶表面上方时在所述膜下方。8.根据权利要求2至7中任一项所述的装置，其中：所述基板限定从所述顶表面通向所述基板的下表面的气孔；并且用于产生真空的所述装置连接至所述气孔。9.根据权利要求8所述的装置，其中：所述基板在所述下表面中限定凹槽；所述气孔从所述顶表面通向所述凹槽；并且用于产生真空的所述装置连接至所述凹槽。10.根据权利要求9所述的装置，还包括在所述凹槽中的一块透气织物。11.根据权利要求9或10中任一项所述的装置，其中：所述底座在所述凹槽下方限定孔口；并且用于产生真空的所述装置连接至所述孔口。12.根据权利要求1至11中任一项所述的装置，还包括连接至所述电极的导线，其中，所述导线穿过所述基板并从所述装置的底部引出。13.根据权利要求2至5中任一项所述的装置，包括非导电材料袋，所述基板能够放置在所述非导电材料袋中，其中：所述膜是所述袋的一部分；并且当所述基材已经放置到所述袋中时，用于产生真空的所述装置连接至所述袋的开口。14.根据权利要求2至13中任一项所述的装置，其中，用于产生真空的所述装置是真空泵。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的装置，其中，用于测量电特性的所述装置是电阻率计。16.一种测量导电可压缩材料片材的电特性的方法，包括以下步骤：将导电材料片材放置在非导电材料基板的顶表面上，并与放置在所述顶表面上的两个电极接触，使得所述两个电极在所述顶表面上限定矩形空间的两个边缘；向所述基材的顶部施加压力，使得所述片材被压缩；以及使用所述电极测量所述片材在被压缩时的电特性。17.根据权利要求16所述的方法，还包括以下步骤：将非导电材料膜放置在所述片材的顶部以围绕所述基板形成密封空间；其中：施加压力的所述步骤包括在所述空间内产生真空。18.根据权利要求16或17中任一项所述的方法，其中，所述电极放置在所述片材下方，并且所述电极中的每个电极的顶部与所述顶表面的顶部齐平。19.根据权利要求16或17中任一项所述的方法，其中，所述电极放置在所述片材的顶部。20.根据权利要求16至18中任一项所述的方法，其中：所述电极平行且相隔第一距离；并且对于所述电极中的每个电极，所述电极的与所述片材接触的部分的长度等于所述第一距离。21.根据权利要求16至20中任一项所述的方法，其中，所述基板是具有倾斜侧面的平台。22.根据权利要求17至21中任一项所述的方法，其中，所述基板由底座支撑。23.根据权利要求17至22中任一项所述的方法，其中：所述基板限定从所述顶表面通向所述基板的下表面的气孔；并且产生真空的所述步骤包括通过所述孔抽吸空气。24.根据权利要求23所述的方法，其中：所述基板在所述下表面中限定凹槽；所述气孔从所述顶表面通向所述凹槽；并且产生真空的所述步骤包括从所述凹槽中抽吸空气。25.根据权利要求24所述的方法，还包括将一块透气织物放置在所述凹槽中的步骤。26.根据权利要求24或25中任一项所述的方法，其中：所述底座在所述凹槽下方限定孔口；并且产生真空的所述步骤包括通过所述孔口抽吸空气。27.根据权利要求17至21中任一项所述的方法，其中：将膜放置在所述片材的顶部的所述步骤包括将所述基板放置到非导电气密材料袋中的步骤；产生真空的所述步骤包括通过所述袋的开口抽吸空气。28.根据权利要求17至27中任一项所述的方法，其中，产生真空的所述步骤包括操作真空泵。29.根据权利要求16至28中任一项所述的方法，还包括以下步骤：
将仪表连接至所述电极，其中，所述仪表用于测量所述电特性。30.根据权利要求16至29中任一项所述的方法，其中，所述电特性是电阻率。31.根据权利要求17至30中任一项所述的方法，还包括以下步骤：在产生真空的所述步骤之前，将至少一个另一种材料片材放置在所述导电材料片材的顶部；在产生真空的所述步骤之后和所述测量步骤之前，允许树脂进入所述空间，使得所述树脂浸渍所述导电材料片材。32.一种测量导电材料片材的电特性的方法，包括以下步骤：获得第一导电材料片材；使用所述第一片材，执行根据权利要求16至30中任一项所述的方法，以获得所述第一片材的第一测量值；使用所述第一片材，执行根据权利要求31所述的方法，以获得所述第一片材的第二测量值；以及计算第一电特性与第二电特性之间的差异，以获得校准公式。33.根据权利要求32所述的方法，还包括以下步骤：获得第二导电材料片材；使用所述第二片材，执行根据权利要求16至30中任一项所述的方法，以获得所述第二片材的第一测量值；以及使用所述校准公式，估计所述第二片材的第二测量值。

技术总结
一种用于测量导电可压缩材料片材的电特性的装置包括：非导电材料基板，具有顶表面，片材能够放置在所述顶表面上；两个电极，所述两个电极放置在所述顶表面上，使得所述两个电极在所述顶表面上限定矩形空间的两个边缘；用于向所述基板的所述顶表面施加压力使得所述片材被压缩的装置；以及用于测量附接至所述电极的所述片材的电特性的装置。用于施加压力的所述装置能够是产生真空的装置，诸如真空泵。所述导电可压缩材料能够在压缩之前与其他材料分层，使得其电特性作为复合材料的一部分被测量。量。量。


技术研发人员：R
受保护的技术使用者：PRF合成控股有限公司
技术研发日：2021.12.20
技术公布日：2023/9/9