[发明专利]薄层导电材料的测试装置、表面电阻的测试方法、损伤信息的测试方法

说明书

薄层导电材料的测试装置、表面电阻的测试方法、损伤信息的测试方法，涉及薄层导电材料的测试领域，为了解决现有接触式检测只能在导电材料表面进行接触测量，以及涡流损伤检测在nm级厚度材料的检测中不能适用的问题。恒流的射频电流发生器用于驱动LC振荡电路，薄层导电材料通过缠绕电感线圈的铁氧体耦合到LC振荡电路中；滤波电路用于对LC振荡电路输出的电压进行滤波，得到直流电压。如果直流电压发生变化，则薄层导电材料存在损伤，否则不存在损伤。采用已知表面电阻的标准薄层导电材料进行标定；计算表面电阻与直流电压的对应关系；结合耦合待测薄层导电材料时的直流电压得到待测薄层导电材料的表面电阻。本发明适用于测试薄层导电材料。

技术领域

本发明涉及薄层导电材料的测试领域。

背景技术

高性能的薄层导电材料如ITO(氧化铟锡)等以其优良的光电性能、良好的吸波能力和力学性能在电磁屏蔽材料中得到了极为广泛的应用。由于ITO导电薄膜脆性较大，容易受到损伤并影响其性能，因此对它的损伤信息检测是十分有意义的。在实际应用中为了避免ITO等导电材料受到损伤，通常在其外层镀SiO₂等绝缘材料进行保护，因而无法通过接触式测试方法判断屏蔽层的导电连续性。

对于有绝缘隔绝的导电层损伤信息可采用涡流检测方法。涡流检测主要包括阻抗分析法，相位分析法及电导率和表面电阻测量法。阻抗分析法是根据麦克斯韦方程组建立起来的，通过测量涡流检测线圈的阻抗变化就可以得到材料是否存在损伤。随后在阻抗分析法的基础上提取阻抗信息中的幅值和相位信息，形成了二维阻抗平面图，然而这种阻抗平面图的形成需要在测量时来回移动检测线圈，这就不可避免地对会材料造成划痕，且图形反应的信息并不直观。之后在阻抗分析法的基础上提取阻抗的相位信息，形成相位分析法，在此基础上得到电导率测量方法，并且可以通过电导率的变化检测材料是否存在损伤。

上述涡流无损检测方法利用了检测信号的幅值或相位信息判断被测材料是否存在损伤，然而这是一些非直观的物理量，同时这些方法都需要检测线圈在材料表面形成完整的涡流环，这就要求集肤深度小于材料的厚度。集肤深度是一个与检测频率有关的物理量，但其不能无限小，这就限定了上述检测方法只能适用于um及以上厚度的材料，在nm级厚度的材料的检测中并不适用。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有接触式检测只能在导电材料表面进行接触测量，以及涡流损伤检测利用一些非直观的物理量，在nm级厚度材料的检测中不能适用的问题，从而提供薄层导电材料的测试装置、表面电阻的测试方法、损伤信息的测试方法。

本发明所述的薄层导电材料的测试装置，包括恒流的射频电流发生器1、LC振荡电路2、铁氧体3和滤波电路；

LC振荡电路2包括电容和电感线圈；电容和电感线圈并联；

恒流的射频电流发生器1用于驱动LC振荡电路2，薄层导电材料4感生磁场、感生出的磁场反作用于原生磁场；

滤波电路用于对LC振荡电路2输出的电压进行滤波，滤除高频成分，得到直流电压，根据直流电压测试损伤信息和表面电阻。

优选的是，缠绕电感线圈的铁氧体3通过放置于薄层导电材料4的上方使薄层导电材料4感生磁场及使感生出的磁场反作用于原生磁场。

优选的是，铁氧体3为由两个空心圆柱嵌套在一起的柱体，该柱体的顶面开放，两个空心圆柱之间的圆环底面封闭，嵌套在外的空心圆柱的外壁对称设有两个轴向凹槽，两个轴向凹槽均由圆柱的顶面延伸到底面，柱体的顶面面向薄层导电材料4。

优选的是，通过改变电感线圈的匝数改变LC振荡电路2的振荡频率，振荡频率和电感线圈的匝数成反比。

本发明所述的薄层导电材料的损伤信息的测试方法，采用薄层导电材料的测试装置得到薄层导电材料对应的直流电压；

如果直流电压发生变化，则薄层导电材料存在损伤，否则不存在损伤。