材料的介電性能(11)(編輯修改稿)
2025-05-26 12:03 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的遷移； kTqaT 1222?? ?5) 取向極化： 沿外場(chǎng)方向的偶極子數(shù)大于和外場(chǎng)反向的偶極子數(shù) ， 因此電介質(zhì)整體出現(xiàn)宏觀偶極矩 。 這種極化與永久偶極子的排列取向有關(guān) ， 又稱分子極化（ 或偶極子極化 ） 。 熱運(yùn)動(dòng)：無序 電 場(chǎng)：有序 為無外電場(chǎng)時(shí)的均方偶極矩 。 （ 1） 在包括硅酸鹽在內(nèi)的離子鍵化合物與極性聚合物中是普遍存在的； （ 2） 響應(yīng)時(shí)間 102~1010S （ 3） 這種極化在去掉電場(chǎng)后能保存下來 ， 因而涉及的偶極子是永久性的 。 （ 4） 隨溫度變化有極大值 ＋ — — ＋ — — ＋ — — ＋ — — ＋ — — ＋ — — ＋ — — E kTd 320 ??? ??實(shí)際中需要一種駐電體。試從 (C2H4)n, (C2H2F2)n, (C2F4)n中選用。 由于 (C2H4)和 (C2F4）團(tuán)均是對(duì)稱的， C2H2F2是非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，另外 CF鍵具有鍵極性， (C2H2F2)n易發(fā)生取向極化，是普通的工業(yè)駐電體之一。 應(yīng)用： 駐電體：能長(zhǎng)時(shí)間保持極化結(jié)構(gòu)的聚合物為駐極體。 電介質(zhì)及其極化 6) 空間電荷極化： 可動(dòng)的載流子受到電場(chǎng)作用移動(dòng) ， 受到阻礙而排列于一個(gè)物理阻礙前面時(shí)產(chǎn)生的極化 。 物理阻礙：晶界 ， 相界 ， 自由表面 ， 缺陷 。 ? 反應(yīng)時(shí)間很長(zhǎng) ， 幾秒到數(shù)十分鐘； ? 隨溫度升高而減弱； ? 存在于結(jié)構(gòu)不均勻的陶瓷電介質(zhì)中； 小結(jié)： （ 1）總的極化強(qiáng)度是上述各種機(jī)制作用的總和。 （ 2）材料的組織結(jié)構(gòu)影響極化機(jī)制。 （ 3） 外電場(chǎng)的頻率：某種機(jī)制都是在不同的時(shí)間量級(jí)內(nèi)發(fā)生的，只有在某個(gè)領(lǐng)域頻率范圍內(nèi)才有顯著的貢獻(xiàn) 。 離子、取向極化 原子種類和鍵合類型 空間電荷極化 面缺陷 光學(xué)性質(zhì) 電子極化 離子極化 電磁波譜中可見光的輻射 紅外波段 介電性質(zhì) 空間電荷極化 取向極化 亞紅外波段 低頻波段 1015Hz 1012Hz－1013Hz 1011Hz－1012Hz 103Hz－103Hz (1)作用于分子、原子上的有效電場(chǎng)： 作用于分子、原子上的有效電場(chǎng) 外加電場(chǎng) E0 電介質(zhì)極化形成的退極化場(chǎng) Ed 周圍的荷電質(zhì)點(diǎn)作用形成 Ei + + + + + + + + + + + + + + + + + E0 Ed Ei 03?PEi ?idloc EEEE ??? 0（ 2）克勞修斯 莫索堤方程 極化強(qiáng)度 P可以寫為單位體積電介質(zhì)在實(shí)際電場(chǎng)作用下所有電偶極矩的總和 ???iiNP ?單位體積第i種偶極子數(shù)目 第 i種偶極子平均偶極矩 lo cii E?? ??荷電質(zhì)點(diǎn)的平均偶極矩正比于作用于質(zhì)點(diǎn)上的局部電場(chǎng) 局部電場(chǎng) locii ENP
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