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介电常数

2017-01-21 10:05:35

在超高频条件下工作的绝缘材料,要求介质损耗要更小。相反,微波元件中的塑料加工绝缘材料,要求介质损耗小,以便将大量的电能量吸收后,转变为热能散发掉。介质损耗的大小主要取决于绝缘材料的特性,同时与温度、频率和吸水性有关。非极性或弱极性的绝缘材料,介质损耗小,其介电损耗角正切不随温度和频率而变化。极性材料介质损耗数值大,且与温度、频率有密切的关系,聚合物极性越强,则介质损耗越大。
 
介电常数表示绝缘体储存电能的一种能力。介电常数这一指标,在电子工业中有重要意义。电容器通常采用介电常数大的塑料作为有机薄膜,而对高频接插件和高频线圈骨架等零件,所用的绝缘材料则要求介电常数越小越好。各种塑料的介电常数是不同的,非极性或弱极性的塑料,如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氯乙烯,他们的介电常数很小,在2-3之间。
塑料阀门
损耗角的大小通常用其正切值来表示,绝缘体的绝缘性越好,介质损耗越小。介质损耗的大小对于高频和高压电流条件下应用的绝缘体来说,是个重要的绝缘性能指标。绝缘材料的介质损耗越大,表示外加电场的电能转变为热能越多。对电阻器、电容器、线圈、接插件和天线罩和天线罩中所用绝缘材料,一般要求介质损耗要小。
 
在软化前,介电常数随温度的变化也很小,例如,聚四氟乙烯在200℃以内,介电常数几乎无变化,聚乙烯和聚苯乙烯在100℃以内,介电常数变化也很小,所以他们都是很好的高频绝缘材料。极性材料的情况有所不同,在外加电场的作用下,除了产生电子式极化外,还存在偶极式极化,所以介电常数较大。
 
由于极化程度取决于分子中极性基团的极性强弱和运动能力的大小,因此极性基团极性越大,分子链柔性越好,介电常数越大。属于极性材料的有酚醛树脂、聚氯乙烯、尼龙、ABS、聚碳酸酯等。他们的介电常数在3-6之间。极性材料的介电常数随频率变化而变化,一般来说,在某一频段,介电常数有明显下降,此外,温度变化也会影响到介电常数的变化。无论是极性材料还是非极性材料,当吸收一定量的水分后,介电常数会明显增大,尤其是极性材料。
 
表面电阻率是评价材料抗静电性能的重要参数。当表面电阻率达到10级别时,塑料就不再会积累静电荷。除此之外,表面电阻率的主要用途是在相似的试验条件下,对一般材料电绝缘性的比较。因为塑料加工制件表面状况有可变因素,所以利用表面电阻试验数据设计绝缘体时,要注意采用较大的安全因素。
 
通常的电介质并不都是理想的绝缘体,当电压加压在电路上时,总有一部分泄漏电流通过,此泄漏电流转变为热能,使绝缘体发热,这等于是一部分电流被消耗掉了,这种被消耗的电能成为介电损耗,损耗还可由其他原因引起。如果没有介电损耗,则施于绝缘体上的电压与通过绝缘体的电流间相角应为直角,但由于介质损耗的存在,使电压与电流间的相角必定小于直角,两者之差成为介质损耗角。
 
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