石墨烯粉体是石墨烯产品形态的一种，由大量单层和少层石墨烯以无序方式相互堆积而成，宏观上显示为粉末状形态，石墨烯粉体的高电导率，使其在众领域有广阔的应用前景。在石墨烯粉体的制备、研究和技术交流中，其物理特性的精确表征技术和方法是关注的重点之一，其中电导率检测是表征石墨烯粉体材料的首要核心指标。准确表征和测量石墨烯粉体电导率是石墨烯粉体研究、开发和应用中的核心科学问题。

国内外对石墨烯粉体的电导率测试方法主要有以下几种方法:一种是粉末法,将两个电极接触导线的两段，然后施加一个电压，利用欧姆定律,通过电压和电流的关系得到电导率;一种是四探针法，将样品压制成片，用四探针原理测试其电导率。其中，添加粘结剂、辊压压片等条件都可改变电导率测试的结果。目前测试方法多为参考碳材料电导率的测定，如《乙烘炭黑第0部分电阻率的测定》,将样品在邻苯二甲酸二丁酯中搅拌分散成悬浮体，测试悬浮体的电阻率。但此方法受石墨烯分散情况的影响较大，并且不能代表材料本身的电导率。采用欧姆定律原理测试，适用于可压制成柱状的粉体炭材料。《炭素原料和焦炭电阻率测定方法》，将粉体压在两个电极之间，调整稳压电流为500mA,然后分别测试两端的试样与线路电压降卩、试样颗粒柱的高度h。仅对电流做了限定，适用于高密度的粉体材料。

国内外对石墨烯粉体的电导率测试方法不同，测试条件各不相同，所测试的结果也差异较大。石墨烯粉体制备方式、含水量、粒径、堆叠程度的差异，电导率测试时样品质量、压片压力、膜厚、测量方式等条件均会影响电导率测试结果。因此石墨烯粉体电导率测定方法的研究十分必要，通过研究确定测试条件，从而形成适合于石墨烯粉体的电导率测定方法。

1测试方法的选择

粉体电导率的测试是石墨烯粉体生产中很重要的一项检测内容，它是指导企业生产和评定产品质量的一个必不可少的方法。由于多方面原因,目前我国石墨烯粉体电导率的测试尚存在许多问题，如各种粉体电导率测试仪对同一样品的测试结果差异较大，及各种产品的测试方法无统一标准。这些问题无疑将导致各种测定结果存在差异，给企业生产和销售造成困难。前期，我们调研并比较了三种测定石墨烯粉体电导率的方法和设备。

1.1 动态二电极法

该方法原理是:将要测试的粉体样品,置于一个圆柱形的上部和底部带有两个电极片的试样筒中。在试样两端施加一定的压力，确保试样与电极片接触良好并通上直流电流。测试粉体柱的电压降和粉体柱的高度,计算电阻率值，以及电导率值。这种方法的优点是:可加压强较大，可达200 MPa；样品高度测量直接;在样品压制过程中测量电阻，样品不松散;且可避免石墨烯的各向异性。缺点是因为两电极的特点,无法消除电极和石墨烯之间的接触电阻。如图1所示，我们用动态二电极法测试了氧化还原石墨烯的电导率。但是这种通过二电极的测试,我们发现因为石墨烯电阻率过低，接触电阻所带来的影响太大。图中可以看出不同添加量下显现的电阻曲线不同，并不能代表石墨烯粉体的本征特性。所以,这种方法并不适用于石墨烯这种低电阻材料。

       1.2 静态法

将石墨烯粉体均匀填充于模具中，先利用压片机将粉体于一定压强条件下压制成膜片，取出膜片,然后将等距排成一直线的的四根金属探针测试头压在膜片表面，在两根外探针间通入电流，则在两根内探针间产生电位差。蕞后计算样品的电阻率以及电导率。该方法可加压强较大（200MPa），但也存在严重弊端，膜片厚度测量不准确,带来较大不确定度。并且部分石墨烯样品易松散（如氧化还原石墨烯粉体），不能压制成型。所以这种方法的适用性非常有限,不适合众多石墨烯粉体品种的横向比较。

1.3 动态四探针法

将石墨烯粉体填装至样品槽中，通过对加压板逐步施加压强，使样品槽内石墨烯粉体与含四探针探头的上电极接触并逐渐被压紧，在T1、T5两处探针间施加电流厶则T9、T5探针间产生电位差。通过四探针法，动态测试不同压强下的方块电阻，然后分别利用式（7和式（2）计算石墨烯粉末的电阻率和电导率。该法虽所施加的压强相对较（32MPa），但高度测量直接;测量过程中样品不松散;可以通过动态四探针方法消除接触电阻;经过我们研究适用于石墨烯粉体电导率测定。

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