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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 电化基础 » 通过EIS测量后 怎么求材料的电导率
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颜小小颜

铜虫 (初入文坛)

[求助] 通过EIS测量后 怎么求材料的电导率

各位大虫好
我想知道测试材料的电导率， 应该怎么求解呢？
我在没有用Zview之前就是把Z'当做总的电阻， 然后 电导率= L/(Z*A), L是材料的厚度，A是材料的表面积， 这个样子算出来， 电导率就应该是频率的函数， 随着频率的改变而改变。

但是回到电池的问题， 通常所求出的电导率的值 是对应哪个频率呢？
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1楼 2012-09-04 17:45:19
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颜小小颜

铜虫 (初入文坛)
引用回帖:
2楼: Originally posted by Jackcd12 at 2012-09-04 19:57:15
电导率和介电常数本身就是频率的函数。
一般而言，交流电导率都是取高频时的阻抗作计算，这是阻抗的虚部数值很小，阻抗主要由实部决定，但计算公式中仍然包括有虚部的贡献。
你用的计算公式，理论上讲是错的，但实 ...

你好 谢谢你的回复
电导率和介电常数是频率的函数这个我知道
请问你 你给出的这个公式“电导率=(L/A) Z'/|Z|^2” 是怎么得到的呢， 可以给我提供一些参考资料吗？ 我对交流电导率的概念一直没有理解透彻
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3楼2012-09-07 10:21:33
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Jackcd12

至尊木虫 (知名作家)

【答案】应助回帖

这时文献中使用的公式，其实，这是很金典的公式了，很多有关材料的电性质（导电和介电性）的书和文献中都能找到。到时，我给你找点资料看。
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Themoreamanlearns,themoreheknowshisignorance!
4楼2012-09-07 11:04:49
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Jackcd12

至尊木虫 (知名作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
颜小小颜: 金币+15 2012-09-08 21:10:24
介电谱测试应用范围很广，包括你感兴趣的水凝胶，生物组织等。
如果希望有物质的介电性有深入的了解，可以看看一本专著：
介电谱方法及应用————赵孔双著
但这本书也没有直接给出阻抗谱与电导率和介电常数的关系，只讲从电容到介电。
另外一篇文献，不知你看过没有：
频域阻抗法研究细胞介电特性，中国医学物理学杂志，2004，21（4）：187.
这篇文献详细介绍了介电常数的测量及计算公式，但也从电容开始的，没有给出由阻抗计算介电常数的关系。
我曾经看到过一篇英文文献，里面给出了阻抗与介电常数的关系，一时我没有找到这篇文献，等找到了发给你。
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6楼2012-09-08 19:48:17
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Jackcd12

至尊木虫 (知名作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
颜小小颜: 金币+5 2012-09-07 10:17:15
电导率和介电常数本身就是频率的函数。
一般而言，交流电导率都是取高频时的阻抗作计算，这是阻抗的虚部数值很小，阻抗主要由实部决定，但计算公式中仍然包括有虚部的贡献。
你用的计算公式，理论上讲是错的，但实际计算出来的数值与下面正确的公式计算出来的差不多，因为高频虚部数值接近0，这意味着选择的频率很重要，一般到高频时，阻抗随频率的变化很很小了，对结果影响不会太大。
电导率=(L/A) Z'/|Z|^2
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2楼2012-09-04 19:57:15
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颜小小颜

铜虫 (初入文坛)
引用回帖:
4楼: Originally posted by Jackcd12 at 2012-09-07 11:04:49
这时文献中使用的公式，其实，这是很金典的公式了，很多有关材料的电性质（导电和介电性）的书和文献中都能找到。到时，我给你找点资料看。

我现在在看 Impedance Spectroscopy: Theory, Experiment, and Applications. 之前有看几章曹楚南老师的那本经典书， 但是他那本的数学知识要求较高，有些看不懂。
其实我想了解的最核心的问题就是 用EIS测量出 Z''-Z' plot 或者称为Nyquist Plot 之后怎么求出材料本身的电导率和介电常数？
我大概知道需要design equivalent circuit， 和拟合。
另外补充一下，我的材料类似果冻， 介于固体和液体之间的胶状物质，是通过离子导电。通常测量材料的电导率，最直接的测量方法应该是四极测量法（four probe measurement）.
但是由于目前实验器材有限， 我只能用测量电池的work station去测试我的材料。  
希望大侠可以推荐一些资料给我， 我可以自学 谢谢啦
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5楼2012-09-08 16:07:22
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颜小小颜

铜虫 (初入文坛)
引用回帖:
6楼: Originally posted by Jackcd12 at 2012-09-08 19:48:17
介电谱测试应用范围很广，包括你感兴趣的水凝胶，生物组织等。
如果希望有物质的介电性有深入的了解，可以看看一本专著：
介电谱方法及应用————赵孔双著
但这本书也没有直接给出阻抗谱与电导率和介电常数的关 ...

谢谢啦  我先看看你给的这些资料
期待你的那篇英文文献
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7楼2012-09-08 21:11:56
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Jackcd12

至尊木虫 (知名作家)
但愿对你有帮助
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8楼2012-09-08 22:29:23
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颜小小颜

铜虫 (初入文坛)
引用回帖:
8楼: Originally posted by Jackcd12 at 2012-09-08 22:29:23
但愿对你有帮助

“中国医学物理学杂志，2004，21（4）：187”这篇文献我昨天看完了，很好的一篇文章。我以前也看过许多关于生物细胞的电特性的文献。
我有一个问题始终没有弄清楚，比如说在这篇文章中192页，图10中提到“其电导率是9mS/cm”。 我的问题是这个电导率相对应的频率是什么呢？

这个问题我一直没有弄明白， 测量生物组织的电导率， 比如说大脑灰质的电导率 ， 文献中往往简单说是0.33S/m.但是具体对应的频率是什么呢？

电导率值是DC的呢， 还是AC高频下的呢？
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9楼2012-09-10 10:36:42
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Jackcd12

至尊木虫 (知名作家)
你善于思考，这个问题很好。
很多体系包括生物组织器官的电性质，都具有显著的频散特性。因此，文献中的电导率应该是高频（容抗很小了）的阻抗的倒数计算出来的。
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10楼2012-09-10 11:09:51
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