高聚物的介电常数.ppt
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1、高聚物的介电常数,8高聚物的电性能,总论 高聚物具有体积电阻率高(10161020cm)、介电常数小(2)、介质损耗低 (104)等半导体特殊优良的电性能,同时某些高聚物还具有优良的导电性能。另外, 由于高聚物成型加工容易,品型多,故在电器方法应用广泛。,8-1高聚物的介电性,一、高聚物分子的极化 定义 高聚物的介电性是指高聚物在电场的作用下,表现出对静电能的储蓄的损耗的性质。 高聚物的极性与类别 高聚物的极化(polarization) 是电解质在电场的作用下分子内束缚电荷产生弹性位移或偶极子沿电场的从优取向, 在电场方向的电解质两端呈现异号电荷的现象。,8-1高聚物的介电性,高聚物的极化形
2、式,高聚物在电场中极化示意图,8-1高聚物的介电性,二、高聚物的介电性 高聚物的介电常数(dielectric constant) 定义 显然,高聚物极化程度越大,极板感应产生的电荷Q越大,介电常数越大。 常见高聚物的介电常数,8-1高聚物的介电性,高聚物的介电损耗(dielectric loss) 定义 是电介质在交变电场的作用下,将一部分电能转变为 热能而损耗的现象。一般用损耗角的正切值表示。 式中实验测得的介电常数; 高聚物将电能转变为热能损耗的程度。 介电损耗的原因 对非极性高聚物在交变电场中,所含的杂质产生的漏导电流,载流子流动时,克服 内摩擦阻力而作功,使一部分电能转变为热能,属于
3、欧姆损耗。 对极性高聚物在交变电场中极化时,由于黏滞阻力,偶极子的转动取向滞后于交变 电场的变化,致使偶极子发生强迫振动,在每次交变过程中,吸收一部分电能成热能而释 放出来,属于偶极损耗。损耗的大小取决于偶极极化的松弛特性。,高聚物介电损耗示意图,8-1高聚物的介电性,部分高聚物的介电损耗,8-1高聚物的介电性,三、影响高聚物介电性的因素 高聚物分子结构对介电性的影响 规律:与T一定,极性、极性基团密度,介电常数与介电损耗。 实例前两表 频率对高聚物介电性的影响,随频率增加而降低,并且在较低和较高时为零。 随频率增加存在极大值,并且,频率较高和较低时为零。,T1T2T3,8-1高聚物的介电性,
4、温度对高聚物介电性的影响 对非极性高聚物,温度升高,介电常数下降;对极性高聚物,随温度的升高而出现峰 值。 湿度对高聚物介电性的影响,湿度,介电常数与介电损耗,8-1高聚物的介电性,增塑剂对高聚物介电性的影响 规律:对非极性高聚物,随加入增塑剂量的增加将曲线推向高频率区;对极性高聚 物,随增塑剂量的增加,介电常数和介电损耗增大。 实例PVC 杂质对高聚物介电性的影响 规律:导电性或极性杂质的存在,增加高聚物电导电流的极化率,使介电损耗增大。 实例HDPE杂质1.9%降到0.03%时,tan从1410-4降到tan1410-4,8-2高聚物的导电性,一、高聚物的导电类型 导电性在电场作用下,物体
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