介電性能

介電性能是指在電場作用下，表現出對靜電能的儲蓄和損耗的性質，通常用介電常數和介質損耗來表示。材料套用高頻技術時，如實木複合地板採用高頻熱壓時介電性能是非常重要的性質。介質在外加電場時會產生感應電荷而削弱電場，原外加電場（真空中）與最終介質中電場比值即為介電常數(permittivity),又稱誘電率。

基本介紹

• 中文名：介電性能
• 基本單位：法/米
• 表示方法：介電常數和介質損耗
• 別名：介質常數、介電係數或電容率

簡介

無機介質材料表現出來的介電性能的套用中，還涉及到介電常數、介電損耗因子和介電強度等。

介電常數又叫介質常數、介電係數或電容率，它是表示絕緣能力特性的一個係數，以字母ε表示，單位為法/米

如果有高介電常數的材料放在電場中，場的強度會在電介質內有可觀的下降。

損耗

因子僅與介質有關，其大小可作為絕緣材料的判據。

介質由介電狀態變為導電狀態的臨界電場強度稱為介電強度。

常見溶劑的介電常數 ：

H2O (水) 78.5

HCOOH (甲酸) 58.5

CH3COOH(乙酸)6.15

CH3COOC2H5(乙酸乙酯)6.02

HCON(CH3)2 (N,N-二甲基甲醯胺)36.7

CH3OH (甲醇) 32.7

C2H5OH (乙醇) 24.5

CH3CH2CH2-OH(正丙醇)20.1

CH3CH2CH2CH2-OH（正丁醇）17.8

n-C6H13OH （正己醇）13.3

CH3COCH3 (丙酮) 20.7

C6H6 (苯) 2.28

CCl4 (四氯化碳) 2.24

n-C6H14 （正己烷）1.88

CH3SOCH3（二甲基亞碸，DMSO）47.2

特性

是指物質分子中的束縛電荷(只能在分子線度範圍內運動的電荷)對外加電場的回響特性,它主要由相對介電常數εr'、相對介質損耗因數εr〃、介質損耗角正切tanδ和介質等效阻抗等參數來表征。

油和水（純淨的水）都屬絕緣體。但純淨的水的介電性能遠遠高於油。拿相對介電常數來講，水的介電常數是81，而變壓器油的在3-5之間。

高聚物

高聚物的介電性能是指高聚物在電場作用下，表現出對靜電能的儲存和損耗的性質，通常用介電常數和介電損耗來表示。

（1）介電極化

絕大多數高聚物是優良的電絕緣體，有高的電阻率，低介電損耗、高的耐高頻性和高的擊穿強度。但在外電場作用下，或多或少會引起價電子或原子核的相對位移，造成了電荷的重新分布，稱為極化。主要有以下幾種極化：（1）電子極化，（2）原子極化，（3）偶極極化。前兩種產生的偶極矩稱誘導偶極矩，後一種為永久偶極矩的取向極化。

（2）介電損耗

聚合物在交變電場中取向極化時，伴隨著能量消耗，使介質本身發熱，這種現象稱為聚合物的介電損耗。

常用複數介電常數來同時表示介電常數和介電損耗兩方面的性質：

（3）影響介電性的因素

① 結構

分子極性越大，一般來說 和 都增大。而其中 還對極性基團的位置敏感，極性基團活動性大的（比如在側基上）， 較小。

交聯、取向或結晶使分子間作用力增加， 減少；支化減少分子間作用力， 增加。

② 頻率和溫度

與力學鬆弛相似

③ 外來物的影響

增塑劑的加入使體系黏度降低，有利於趨向極化，介電損耗峰移向低溫。極性增塑劑或導電性雜質的存在會使 和都增大。

聚合物在作電工絕緣材料或電容器材料使用時，要求其介電損耗越小越好，相反在塑膠高頻焊接或高頻“熱處理”等情況下，要求 大一些才好。