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探讨体积电阻率和表面电阻率前，需明晰高分子材料导电原理。多数高分子材料电绝缘性能优异，载流子源于杂质解离、加工引入的可分解分子等。非极性聚合物无导电离子，载流子多来自杂质；高极性聚合物可能发生微量本征解离，提供导电离子。共轭高聚物因共轭效应，π 电子可定向运动导电，电阻大幅下降。例如聚乙烯绝缘性好，聚酰胺电阻率在 10¹² ～ 10¹⁶Ω・m 范围。
体积电阻率与表面电阻率的定义及意义
1. 体积电阻率
体积电阻率（ρv）是绝缘材料内部直流电场强度与稳态电流密度之商，即单位体积内的体积电阻，单位为 Ω・m 。它表征材料本体绝缘性能，是本征特性，与试样几何尺寸无关。在电气设备绝缘设计中，高体积电阻率的高分子材料可确保电流按预定路径流动，防止漏电和短路。
2.表面电阻率
表面电阻率（ρs）是绝缘材料表面层直流电场强度与线电流密度之商，即单位面积内的表面电阻，单位为 Ω 。其主要反映材料表面导电性能，与表面污染、吸附状态等密切相关，并非材料固有特性。在电子制造领域，控制表面电阻率可防止静电积累，保护敏感电子元件，如电子产品包装常使用低表面电阻率材料消散静电。
1. 高阻计法（直流放大法）原理及应用
高阻计法是测定高分子材料体积电阻率和表面电阻率的常用方法。其基于直流放大器，放大通过试样的微弱电流推动指示仪表测量绝缘电阻。施加直流电压 U 于试样两端，电流 I 在标准电阻 R0 上产生电压 U0 ，当 R0 远小于试样绝缘电阻 Rx 时，Rx=(U/U0)・R0 。测量体积电阻时，三电极系统中保护电极接地消除表面电流干扰；测量表面电阻时，保护电极施加电压，高压电极接地减少体积电流影响。该方法适用于多种固体电工绝缘材料，可测 10¹⁷Ω 以下绝缘电阻。
2. 测试设备及操作流程
选用 ZST-212 体积表面电阻率测试仪配合三电极装置进行测量，以平板试样测试为例，具体操作流程如下：
1、打开设备电源开关，预热10分钟。
2、打开屏蔽箱盖，将被测试品放置在三电极中间位置，试品应全部覆盖下电极。
3、按照下图的接线方式接好线，左侧黑色线接上电极，右侧红色线接环电极。
4、调整环电极的位置，环电极和测量电极之间的间隙均匀。
5、关闭屏蔽箱盖，设置施加电压、电化时间（默认60s）和厚度。
6、同一个试品需要测量表面电阻和体积电阻时，一定要先测表面电阻后测体积电阻。将测试模式档位开关至需要的档位。
7、按启动按钮，观察电阻值和档位的变化，当档位稳定开始电化计时，电化时间到后记录电阻值。
8、测试结束，观察高压指示灯灭，打开试验箱盖，换取试品，重复步骤2～7。
9、试验结束，关闭电源，用绸布盖住设备，保持清洁。
3. 体积电阻率的计算（以间隙2mm为例）
例如：测量体积电阻RV时RV=3.2×1012Ω
体积电阻率怎么计算呢？
d1 : 被保护电极直径为50mm。
g：测量电极间间隙 g =2mm
h : 绝缘材料试品的厚度（mm）
Rv：体积电阻值
A: 被保护电极有效面积（mm2）
根据本电极的底面积为
比如测量试品的厚度h是2mm，
那么体积电阻率ρV=2123.72/2* RV
=1061.86 RV
=1061.86mm×3.2×1012Ω
≈3.4×1012Ω・m
也就是说只要读出来体积电阻RV（单位Ω），测量出试品的厚度h（单位mm），
那么
点击屏幕的Ω・m 可以切换至Ω・cm 。
4. 表面电阻率的计算
例如：测量表面电阻Rs时的表面电阻是Rs=4.0×1013Ω
表面电阻率怎么计算呢？
依下述公式计算出值：
ρS：表面电阻率
Rs：表面电阻值
P : 被保护电极的有效周长（mm）
g : 两电极之间的距离单位（mm）
ρS≈82 Rs=82×4.0×1013Ω=3.28×1015
也就是说只要读出来表面电阻Rs（单位Ω），然后乘以82就是表面电阻率。表面电阻率和试品的厚度无关，只和电极的尺寸有关。
1. 温度的影响
温度对高分子材料体积电阻率和表面电阻率影响显著。非极性聚合物导电载离子源于杂质等，一定温度下热离解和偶合平衡稳定，温度升高平衡打破，离子运动加速，电导主导，电阻率下降。离子导电高聚物中，结晶、取向使分子密堆积，自由体积减小，离子迁移率降低，电导率下降，如聚三氟氯乙烯结晶度从 10％增加到 50％时，电导率下降 100 - 1000 倍。电子导电聚合物中，分子密堆砌利于电子传导，电导率随结晶度增加而增大。交联使链段活动性变差，自由体积变小，离子电导下降，但电子电导因分子间桥键而增大。
2.湿度的影响
湿度对高分子材料电学性能影响不容忽视。水的电导大，湿度增加时，材料表面吸附水分形成水膜，表面电阻率降低；有开口孔隙的材料，水分进入孔隙内部增加导电通路，体积电阻率下降。在潮湿环境下使用的电气绝缘材料，其体积电阻率和表面电阻率降低可能影响设备正常运行，甚至引发安全隐患。
3.电场强度的作用
低电场强度下，高分子材料电阻率相对稳定。高电场强度时，离子迁移率增大，接近击穿时出现大量电子迁移，体积电阻率大幅降低。实际使用中，若电场强度超材料承受范围，会导致绝缘性能下降甚至电击穿。测定时施加电压应符合规定，以保证测量结果反映材料正常工作时的电学性能。
4.材料自身特性（分子结构与聚集态结构）
高分子材料的分子结构和聚集态结构是决定电学性能的内在因素。非极性聚合物如聚乙烯、聚丙烯，无导电离子，绝缘性能好，电阻率通常在 10¹⁵ - 10¹⁸Ω・m 范围；高极性聚合物如聚酰胺，可能发生微量本征解离，电阻率相对较低，在 10¹² ～ 10¹⁶Ω・m 。共轭高聚物如聚乙炔，因共轭效应表现出半导体甚至导体特性。在聚集态结构方面，结晶、取向使离子导电高聚物电导率下降，电子导电聚合物电导率增大；交联对离子电导和电子电导影响不同。
5.其他因素
（1）残余电荷
试样加工和测试中易产生静电，尤其是高电阻材料。残余电荷影响测量准确性，测量前需将试样电极短路彻一底放电。
（2） 杂散电势
绝缘电阻测量电路中存在热电势、电解电势、接触电势等杂散电势，其中电解电势影响最大。如测量表面潮湿试样体积电阻时，测量极与保护极间可能产生 20mv 电势。试验前可通过比较试样加压前后高阻计二次指示判断有无杂散电势，若指示不同，需排除干扰源。
（3）漏电流
高电阻材料测量中，漏电流影响显著。采用保护技术，在漏电路径安置保护导体，截住杂散电流。测量体积电阻时，三电极系统的保护极即保护导体，要求保护电极和测量电极间的试样表面电阻高于并联元件电阻 10 - 100 倍。线路连接后，先检查漏电情况，测量灵敏度范围内仪器指示电阻值为无限大时，方可进行测量。
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