無機(jī)材料的介電性能(參考版)
2025-05-19 09:20本頁面
【正文】 。 熱擊穿 熱擊穿的本質(zhì)： 處于電場中的介質(zhì)，由于介質(zhì)損耗而受熱； 當(dāng)外加電壓足夠高時，散熱和發(fā)熱從平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)入非平衡狀態(tài)，介質(zhì)的溫度將越來越高，直至出現(xiàn)永久性破壞。介質(zhì)的等效電導(dǎo)率） 介質(zhì)在電場中的破壞 介質(zhì)的擊穿：外加電場強(qiáng)度超過某一臨界值時，介質(zhì)由介電狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)電狀態(tài)的現(xiàn)象。 （ ?= ? ?l180。tg?= ? ?l180。/ ?l180。 則： tg?=?l180。 i ?l180。 其中： b為與振動有關(guān)的衰減系數(shù) 損耗的原因：由于共振使電流與電壓同位相。180。最大。 = ?? / [( ?o2 + ?2) +b 2?2] 在離子極化與電子極化共振頻率處， ?r180。 =( ?o2 ?2) / [( ?o2 ?2) +b 2?2] ?r180。也小。就??；松弛時間比所加電場的頻率還要迅速， ?r180。都小， 即：松弛時間和所加電場的頻率相比，較大時，偶極子來不及轉(zhuǎn)移定向， ?r180。最大，大于或小于 1 時， ?r180。 ??=1， ?r180。180。、所加電場的角頻率及松弛時間間的關(guān)系。 、反映介電損耗的 ?r180。/ ?r180。 = [ ?(0) ??] ?? /(1+ ?2?2) （ ?r(?)的虛部） tg?=?r180。 = ??+[ ?(0) ??] /(1+ ?2?2) （ ?r(?)的實部） ?r180。 能量損耗：松弛極化損耗、電導(dǎo)損耗、離子變形和振動損耗 介質(zhì)的損耗 損耗因子 在真空中的平行平板式電容器兩極板上加交變電壓V=Voe i?t，電容上的電流與外電壓相差 90o的位相。 目前的發(fā)展方向：介電常數(shù)的溫度系數(shù)接近于零，高的介電常數(shù)。 介電常數(shù)的溫度系數(shù) 根據(jù)介電常數(shù)與溫度的關(guān)系，電子陶瓷可分為兩大類： 非線性的陶瓷介質(zhì)：鐵電陶瓷、松弛極化十分明顯的材料。 利用模型計算金紅石型晶體介電常數(shù)： ? 離子極化的等效離子位移極化率與等效局部電場： 在此僅考慮電子極化、離子極化對金紅石型晶體介電常數(shù)的影響 討論作用在氧離子上的電場時，可以假定氧離子沒有位移，僅由鈦離子移動， Ti離子相對于 O離子位移了?Z= ?Z1 + ?Z2此時 ， Ti離子的等效位移極化系數(shù)為?i 反過來討論作用在鈦離子上的電場， 氧離子的等效位移極化系數(shù)為 ?i /2 O Ti O E1 E2 E2 ?Z2 ?Z1 當(dāng)將該分子的全部位移折算成某一離子時， 作用于其上的電場（ 等效局部電場 ）為 (E1 + E2)/2。 E外 A 金紅石型晶體的內(nèi)建電場結(jié)構(gòu)系數(shù) 中心離子 周圍離子 Ti 4+ O 2 1 Ti 4+ 2 O 2 C11= C21= +C12= + C22= 分析： C11和 C22均為負(fù)值，說明同種離子之間都有削弱外電場的作用。 n 洛淪茲球內(nèi)的周圍離子數(shù) . 晶體由幾種不同性質(zhì)的離子（相互位置不同的同種離子）組成； 計算時，將其分開計算，并將同一種離子的極化率和局部電場當(dāng)作一樣； 第 k種離子在被考察的第 k種離子上的內(nèi)建電場為： nk 2zi2－ (xi2+ yi2) 1 E3kk= ?kEk ? ——————— —— = ?kEk Ckk i=1 (xi2 + yi2 + zi2)5/2 4??o 同理：第 j種離子在被考察的第 k種離子上的內(nèi)建電場為： E3kj= ?jEj Ckj Ckk 、 Ckj同種離子間與不同離子間的內(nèi)建電場結(jié)構(gòu)系數(shù)，其值僅取決于晶胞參數(shù)，可正可負(fù)。 設(shè)外電場方向沿晶體 z軸，被考察離子周圍的 E3 ： n 2zi2－ (xi2+ yi2) 1 E3 = ? ——————— ?iEi —— i=1 (xi2 + yi2 + zi2)5/2 4??o 式中： ?i 周圍離子極化率； Ei作用于每一個周圍離子上的局部電場強(qiáng)度； xi 、 yi 、 zi 周圍離子相對于球心的坐標(biāo) 。 轉(zhuǎn)向極化在離子晶體中的應(yīng)用 － － － － + － － － － + － － － + － － － + － － － － + + + + + + + － + － － － － + － － － － + － － － － + － － － + － － － － + + + + + + + + 一對晶格空位的定向 5. 空間電荷極化 空間電荷極化： 在不均勻介質(zhì)中，如介質(zhì)中存在晶界、相界、晶格畸變、雜質(zhì)、氣泡等缺陷區(qū)，都可成為自由電子運動的障礙； 在障
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