Los materiales conductores como adhesivos, recubrimientos y grasas son muy útiles en la fabricación, debido a su facilidad de uso, rentabilidad y rendimiento. Sin embargo, es importante comprender propiedades como la resistividad (a menudo denominada resistividad volumétrica, denotada por ρ), para poder realizar comparaciones adecuadas entre dos materiales. A diferencia de las mediciones de resistencia superficial, que varían con el espesor del material, la resistividad es una propiedad intrínseca Por lo tanto, es una mejor manera de comparar la conductividad de un material con respecto a otro. Este artículo describe la resistividad, así como el método de sonda de cuatro puntas utilizado para medir esta propiedad.
Comprender la resistividad
La conductividad eléctrica es una medida de la capacidad de un material para conducir una carga eléctrica. Es inversamente proporcional a la resistividad y se puede expresar matemáticamente como σ = 1/ρ. En lugar de informar la conductividad, es habitual informar la resistividad de un material para evaluar su conductividad. Para ilustrar el concepto de resistividad, imaginemos un material conductor como un prisma rectangular de longitud l y área de sección transversal A. Si colocamos este material entre dos contactos eléctricos, podemos medir la resistencia a lo largo de su longitud y calcular la resistividad. Es habitual utilizar centímetros para todas las medidas dimensionales en este cálculo. La ecuación es
ρ = R * A/l, lo que nos da unidades de Ω cm.
En la figura 1 se muestra una representación gráfica de la resistividad.
El método de sonda de 4 puntos
Saber cómo medir la resistividad es diferente a saber cómo medir la resistencia, ya que no solo hay que saber cómo medir la resistencia en microohmios, sino también preparar las muestras correctamente. El método de sonda de 4 puntas es un método relativamente simple y robusto que permite medir la resistividad de películas delgadas como las que tenemos. coatings conductores y Adhesivos conductoresAquí, cuatro pines paralelos están alineados: dos internos conectados a un milióhmetro y dos externos a una fuente de corriente. Las muestras se preparan recubriendo una muestra de vidrio con tiras delgadas (de aproximadamente 10 cm de largo y 2,5 cm de ancho). Se coloca la sonda sobre la tira, se aplica una corriente y se mide la resistencia con el milióhmetro. Al medir el ancho y el espesor del recubrimiento, se calcula el área superficial de la tira, mientras que la longitud corresponde a la distancia entre las dos sondas internas. Estos valores se introducen en la ecuación de resistividad para calcular la resistividad.
Luego podemos sustituir estos valores en nuestra ecuación de resistividad para calcular un valor. Para una descripción más detallada, consulte nuestro video Tech Talk 4, que explica todo, desde la preparación de la muestra hasta la medición.
