ICS 77.120.99 CCS H 21 中华人民共和国国家标准 GB/T 15078—2021 代替GB/T15078—2008 贵金属电触点材料接触电阻的测量方法 Testing method for contact resistance of precious metals electrical contact materials 2021-08-20发布 2022-03-01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/T15078—2021 前言 本文件按照GB/T1.1一2020《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。 本文件代替GB/T15078—2008《贵金属电触点材料接触电阻的测量方法》，与GB/T15078—2008 相比，除结构调整和编辑性修改外，主要技术变化如下： a） 增加了试验在10℃～40℃下进行（见第5章）： b) 更改了推荐值为3.3μm/s（见6.2.5，2008年版5.2.5）； 更改了电位引线的要求（见6.4.3，2008年版5.4.3）； (P 增加了对试样和探头的要求、对试样表面清洁程度的具体观察手段（见7.4）； e） 增加了无明显气流流动（见8.1.1）； f) 增加了1cN=10-2N的说明（见8.1.2)； 更改了电源闭合和设备预热次序（见8.3.32008年版7.3.3）； 增加了将K：置于标准电阻选择位置后间隔10s，再升起探头（见8.4.1）； i) 更改了由低到高的顺序进行（见8.4.3，2008年版7.4.3）； j) 更改了电阻R，，R。，R。的单位为欧姆（2)”（见9.1)； k) 增加了随着测量电流、测量压力的变大，接触电阻均会减小且与接触时间的增长表现为先快速 减小，而后逐渐稳定的衰减过程，基于该特征可以选择适当的接触压力、测试电流和测试时间 条件，降低这些主要因素对接触电阻测量的影响（见9.3）； 1) 更改了试验报告的内容（见第10章，2008年版第9章）。 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：贵研铂业股份有限公司、哈尔滨工业大学、昆明贵研金峰科技有限公司、西北有色 金属研究院、西安瑞鑫科金属材料有限责任公司、贵研中希（上海）新材料科技有限公司、有色金属技术 经济研究院有限责任公司。 本文件主要起草人：陈松、任方滨、马骏、陈雯、郑晶、克江、谢明、王靖坤、朱武勋、向磊、吴庆伟。 本文件所代替文件的历次版本发布情况为： —1994年首次发布为GBT15078—1994，2008年第一次修订； 一一本次为第二次修订。 1 GB/T15078—2021 贵金属电触点材料接触电阻的测量方法 警示一一使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本文件并未指出所有可能的安全问 题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家相关法规规定的条件 1范围 本文件规定了贵金属电触点材料（静态）接触电阻的测量方法。 本文件适用于贵金属电触点材料接触电阻的测量。其他金属及合金电触点材料也可参照使用。 2 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 件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于 本文件。 GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 静态接触 static contact 触点相互静止接触、无连续性的离合动作。 3.2 收缩电阻 1constriction resistance 电流通过接触面时，因电流线急剧收缩而产生的电阻增量。 3.3 膜电阻membrane resistance 触点表面膜所产生的电阻。 3.4 接触电阻contactresistance 电流通过触点时在接触处产生的总电阻，包括收缩电阻与膜电阻，总电阻数值为两种电阻之和。 3.5 体积电阻bulkresistance 电流流过触点材料自身后产生的电阻，其数值与材料的电阻率、长度成正比，与截面成反比 3.6 探头probe 测量试样接触电阻的一种装置，其基本形状为锥体，主要有圆锥形、棱锥形，进行测量时锥体尖部直 接与试样的待测面接触，以试样接触的表面为参考面，参考面可以为不同的形状。 1 GB/T15078—2021 3.7 开路电压 opencircuitvoltage 探头与试样脱离接触时，加在它们之间的稳态电压。 4方法原理 采用四端子电阻测量法测量接触电阻。当稳定的电流I。通过相互接触的探头和试样时，在接触处 的两边将产生一个接触电位差V。。只要准确测量出I。和V。，即可计算出探头与试样之间的接触电 阻R。。 试验条件 试验在10℃40℃下进行。 6 仪器设备 6.1 装置线路 测量装置由接触试验机、接触电流控制回路、接触电压测量回路三部分组成。整个装置的线路如 图1所示。 6.2 接触试验机 6.2.1机座 要求稳固牢靠，用大约10mm厚的整块钢板制成 6.2.2试样夹具 用于装载试样，要求能方便地夹住或取下样品。对于不同形式的试样应配备相应的夹具。 6.2.3试样平台 用于安装试样夹具。它应配有移动的机构，可沿X-Y轴方向水平或以圆心水平转动，供选择试样 上测量点的位置。 6.2.4探头夹具 用于装配测量探头的装置，能方便地装卸探头。图2为探头夹具示意图。 2 GB/T15078—2021 标引序号说明： 直流电源； R. E 标准电阻； K. 选择开关； P 电位器； T 接触试验机； V 电压测量仪； R 可调电阻； KI、K, 开关； I. 直流恒流源。 电流表； Kz mA 换向开关； 图 1 接触电阻测量装置示意图 XXXXX a）螺钉紧固的双片活动夹具 b) 改造过的显微硬度计压头夹具 标引序号说明： 电流引线； 2电压引线。 图2探头夹具示意图 6.2.5加荷装置 用来提供测量所需的接触压力。压力可由码、弹簧或电磁力提供。通过电磁或机械施力机构可 对探头逐步施加接触压力，施力机构在进行压力测量过程中应保持压力恒定。施力机构在闭合和断开 时不能在触点表面产生冲击和跳动，下降和上升线速度小于2.5mm/s，推荐值为3.3μm/s。 3 GB/T150782021 6.2.6防尘罩 用于防正灰尘落到试验机上，并消除测试中测试点附近气流流动对测试结果的影响。 6.3 3接触电流控制回路 6.3.1直流电源 最大输出电压6V、电流为100mA，其稳定度每小时不低于0.01%。可用电流源精度不低于 0.01%的恒流源代替6.3.2、6.3.3、6.3.4提供直流电源。 6.3.2电位器 用于提供需要的开路电压，其电阻值视电源的输出而定。可用5002左右的电位器 6.3.3可调电阻 用于调节回路电流的大小。可用总电阻为100002的十进制电阻箱。 6.3.4电流表 最小分度值1mA，测量精度不低于0.01%。 6.3.5标准电阻 与电压测量仪配合，准确测定回路电流，精度不低于0.02%。 6.3.6开关 Ki为电源通断开关；K2为电流换向开关。 6.4接触电压测量回路 6.4.1电压测量仪 用于测量接触电位差和开路电压。它应有合适的量程，最小分度值为1μV，精度为0.02%。 6.4.2开关 K为选择开关，用于选择试样或标准电阻；K，为电压测量仪接人、断开或短接开关。 6.4.3电位引线 应采用多芯细而柔软的导线制成。连接探头的引线应细而柔软，以减小对探头运动的阻力和对力 学参数测量的干扰。电位引线的安装应使体积电阻的引人程度减小到可以忽略。 7试样和探头 7.1试样为各种形式的贵金属及其合金电触点材料，包括各种型材、铆钉、复合膜和电镀体。试样应取 表面均匀的部位。 7.2探头由贵金属制成，其参考面可为球面、平面和圆柱面。通用探头（如纯金）参考面的粗糙度R之 应不大于1.6um。需要测定触点材料自身配对的接触电阻时，此时对表面粗糙度不作要求。球面和圆 柱参考面的曲率半径通常分别为0.5mm~1.6mm和0.25mm~0.5mm。 4 GB/T15078—2021 7.3连接试样和探头的电流和电压引线可用压接或焊接的方式安装，减小体积电阻的引人。在安装过 程中不能改变待测表面和参考面的原始状态。 7.4试样和探头应保持清洁干净、干燥，应保持试样表面的原始状况与送样时的一致性，待测表面和参 考面不应用手触摸。必要时可采用5倍放大镜观察表面。 8试验步骤 8.1测试条件 8.1.1安装环境 装置应远离振动源、高温热源，无电磁干扰和腐蚀性气体，室内含粉尘量低、无明显气流流动。试验 机应安装在刚性台座上并垫上足够厚的弹性材料。 8.1.2电气和机械条件 测量在直流电条件下进行。推荐使用的电流为1mA~100mA；开路电压为10mV~6V；静态接 触压力为3cN～500cN。若需要，也可在其他条件下测量。（1cN=10-2N） 8.2测量装置的校验 8.2.1校验用标准样品由纯金（纯度≥99.9%）制成，表面粗糙度R应不大于1.6μm。 8.2.2校验在下列负荷范围内任选三种不同的组合进行接触电阻测量：电流为1mA～100mA；开路 电压为10mV~6V；静态接触压力为3cN~500cN。 8.2.3校验方法按8.3～8.4的步骤进行。每种组合条件下测量5个点。每次读数的稳定时间约为 30s。 8.2.4若测得的接触电阻均在1.5mQ～5.0mα范围内，则该装置合格，否则应找出原因予以消除。 8.3测量前的准备 8.3.1断开K，K，在正向位置，电位器P置于零输出，电阻R调至最大，探头夹具在升起的位置。接 通电源预热设备，将开关K，切换在标准电阻测量回路上，使得电源在带载情况下进行预热。 8.3.2装上试样和探头并接好引线，调整试样平台使试样与探头对正，但不发生接触。 8.3.3闭合K，设备预热后，调节电位器并用电压测量仪测量其输出电压，直至需要的开路电压值 为止。 8.3.4先将探头上的接触压力调至零，然后加上所需的压力负荷。探头下降的线速度应事先调整好， 以后一般不再变动。 8.3.5将K：置于标准电阻选择位置。降下探头接触试样，调节可调电阻使电流升至所需的值。测定 标准电阻两端的电位差按式（1）准确计算出接触电流，若达不到预定值，进一步调节可调电阻使其达到。 V. I.=R. ....(1) 式中： I。—接触电流，单位为毫安（mA）； V.标准电阻两端电压降值，单位为毫伏（mV）； R，一标准电阻名义电阻值，单位为欧姆（2）。 8.3.6将K，转到试样选择位置，测出探头与试样间的接触电位差，按式（2)计算出接触