第九章-電介質(zhì)材料PPT課件.ppt

1、第九章,電介質(zhì)材料 Dielectric material,1,電介質(zhì)基本物理性能（重點(diǎn)） 一、簡(jiǎn)介 二、電介質(zhì)分類 三、極化類型 四、電介質(zhì)的物理性質(zhì),2,2020/8/23,一、簡(jiǎn) 介,電介質(zhì)材料定義：,在電場(chǎng)作用下，能建立極化的一切物質(zhì)。一類在電場(chǎng)中以感應(yīng)而并非傳導(dǎo)的方式呈現(xiàn)其電學(xué)性能的物質(zhì)。,電介質(zhì)的主要性能： 介電常數(shù)、介電損耗因子、介電強(qiáng)度。,3,2020/8/23,一、簡(jiǎn) 介,什么是極化？,在電場(chǎng)作用下，電介質(zhì)中束縛著的電荷發(fā)生位移或者極性按電場(chǎng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象,靜電感應(yīng)現(xiàn)象,4,2020/8/23,二、極化的微觀機(jī)制,1 電介質(zhì)是由大量電中性的分子組成。 緊束縛的正、負(fù)電荷在外電

2、場(chǎng)中要發(fā)生變化。,無(wú)極分子（Nonpolar molecule） 在無(wú)外場(chǎng)作用下整個(gè)分子無(wú)電矩。 例如，CO2 H2 N2 O2 He,有極分子（Polar molecule） 在無(wú)外場(chǎng)作用下存在固有電矩 例如，H2O Hcl CO SO2 因無(wú)序排列對(duì)外不呈現(xiàn)電性。,2 電介質(zhì)的分子：,5,2020/8/23,二、極化的微觀機(jī)制,（1）無(wú)極分子：,正負(fù)電荷重心重合，,感應(yīng)偶極矩,位移極化,例如， He、H2、N2、 CO2 、CH4等。,（2）有極分子：,正負(fù)電荷重心不重合，,+ -,固有偶極矩,取向極化,例如，H2O、NH3、CO、SO2、H2S、CH3OH 等。,6,2020/8/23,

3、三、極化的類型,電子位移極化、離子位移極化、偶極子轉(zhuǎn)向極化、松弛極化、空間電荷極化等,1、電子位移極化,電場(chǎng)作用下，粒子中的電子云相對(duì)于原子核發(fā)生位移，而感生一個(gè)沿電場(chǎng)方向的感應(yīng)偶極矩。存在于一切介質(zhì)中。,建立時(shí)間短，瞬時(shí)完成； 具有彈性； 溫度影響不大。,7,2020/8/23,2、離子位移極化,無(wú)電場(chǎng)作用時(shí)，離子處在正常結(jié)點(diǎn)位置并對(duì)外保持電中性， 偶極矩矢量和為零； 離子晶體在電場(chǎng)作用下離子間的鍵合被拉長(zhǎng)。存在于具有 離子式結(jié)構(gòu)的固體無(wú)機(jī)化合物。,屬?gòu)椥詷O化，幾乎沒(méi)有能量損耗； 響應(yīng)時(shí)間也較短 溫度升高，出現(xiàn)極化程度增強(qiáng)趨勢(shì)。,8,2020/8/23,3、偶極子轉(zhuǎn)向極化,受到分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)

4、序化作用、電場(chǎng)的有序作用和分子間的相互作用，建立時(shí)間較長(zhǎng)。 非彈性的、隨溫度的升高而下降、響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng),9,2020/8/23,3、偶極子轉(zhuǎn)向極化,10,2020/8/23,4、松弛（弛豫）極化,松弛質(zhì)點(diǎn)：材料中存在著弱聯(lián)系的電子、離子和偶極子。 松弛極化：松弛質(zhì)點(diǎn)由于熱運(yùn)動(dòng)使之分布混亂， 電場(chǎng)力使之按電場(chǎng)規(guī)律分布，在一定溫度下發(fā)生極化。,離子松弛極化率與溫度成反比；熱運(yùn)動(dòng)越劇烈對(duì)弱離子規(guī)則運(yùn)動(dòng)阻礙越大。 離子松弛極化率比電子位移極化率大一個(gè)數(shù)量級(jí)，可導(dǎo)致材料大的介電常數(shù)。,比位移極化移動(dòng)較大距離，建立的時(shí)間較慢，約為10-2 s；,移動(dòng)時(shí)需克服一定的勢(shì)壘，需吸收一定的能量，是非可逆的過(guò)程；,

5、11,2020/8/23,12,在電場(chǎng)作用下，在障礙處，自由電子積聚，原先混亂排布的正、負(fù)自由電荷分別向負(fù)、正極運(yùn)動(dòng)，使得正極積聚較多的負(fù)電荷，負(fù)極附近積聚較多的正電荷，從而出現(xiàn)電偶極矩，形成空間電荷極化，一般為高壓式極化。,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(yùn)動(dòng)的障礙；,(5). 空間電荷極化,2020/8/23,各種極化形式的比較,13,2020/8/23,電介質(zhì)定義的解析：,電介質(zhì)是在電場(chǎng)中沒(méi)有穩(wěn)定傳導(dǎo)電流通過(guò)，而以感應(yīng)的方式對(duì)外場(chǎng)做出相應(yīng)擾動(dòng)的物質(zhì)的統(tǒng)稱。,電介質(zhì)的特征是以正、負(fù)電荷重心不重合的電極化方式傳遞、存儲(chǔ)或記錄電的作用和影響

6、，但其中起主要作用的是束縛電荷。,物質(zhì)對(duì)電場(chǎng)的響應(yīng)分為： 傳導(dǎo)（自由電荷的長(zhǎng)程移動(dòng)） 感應(yīng)（束縛電荷的短程運(yùn)動(dòng)）,14,2020/8/23,電介質(zhì)=絕緣體?,物質(zhì)對(duì)電場(chǎng)的兩種響應(yīng)方式：傳導(dǎo)和極化。 傳導(dǎo)性：絕緣體、半導(dǎo)體與導(dǎo)體； 極化特性：順鐵體、鐵電體、反鐵電體、壓電體、熱釋電體等電介質(zhì)。,絕緣體肯定是電介質(zhì)，電介質(zhì)卻不僅僅包括絕緣體。 半導(dǎo)體甚至金屬都有電介質(zhì)的特性，只是對(duì)外電場(chǎng)的響應(yīng)中傳導(dǎo)效應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了極化效應(yīng)。,15,2020/8/23,四、電介質(zhì)的物理性質(zhì),電介質(zhì)材料的三個(gè)基本參數(shù)： 介電常數(shù)、介電損耗、介電強(qiáng)度,1. 介電常數(shù),介電性： 將某一均勻的電介質(zhì)作為電容器的介質(zhì)而置于其兩

7、極之間，由于電介質(zhì)的極化，可造成電容器的電容量比以真空為介質(zhì)時(shí)的電容量增加若干倍，電介質(zhì)的這一性質(zhì)稱為介電性。,介電常數(shù)：用來(lái)表示材料介電性的大小的參數(shù)。,16,2020/8/23,極化能力的表征,介電常數(shù),定義電容器充以電介質(zhì)時(shí)的電容量C與真空時(shí)的電容量C0的比值為該電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)：,介電常數(shù)反映了介質(zhì)極化能力的大小，介電常數(shù)值越大，極化能力越強(qiáng)。,電容器介質(zhì)的介電常數(shù)越大，電容器存儲(chǔ)電荷的能力越強(qiáng)。,17,D ：介質(zhì)中的電位移，僅與自由電荷的密度有關(guān)；,E ：介質(zhì)中的總電場(chǎng)強(qiáng)度，與自由電荷密度和介質(zhì)表面的束縛電荷密度都有關(guān)。,2020/8/23,極化能力的表征,介電常數(shù),電介質(zhì)提高電

8、容量的原因： 由于質(zhì)點(diǎn)的極化作用，結(jié)果在材料表面感應(yīng)了異性電荷，它們束縛住板上一部分電荷，抵消（中和）了這部分電荷的作用，在同一電壓下，增加了電容量。 結(jié)果：材料越易極化，材料表面感應(yīng)異性電荷越多，束縛電荷也越多，電容量越大，相應(yīng)電容器的尺寸 可減小。,18,2020/8/23,80.1,水,26.4,乙醇,4.274.34,石英,3.80,玻璃,1.00059,空氣,2.02.5,1.00000,石蠟,真空,常用電介質(zhì)材料的相對(duì)介電常數(shù),巨介電常數(shù)材料CaCu3Ti4O12：105,19,2020/8/23,對(duì)于真空中的平板電容器，在其上加一個(gè)交變電壓，則電極上出現(xiàn)電荷（該電荷與外電壓同相）

9、,其電流為：,與外電壓有相差90度，是一種非損耗性電流,如果極板間加入材料是弱電性的，或極性的，或兩者均有，總之材料具有一定的電導(dǎo)，則在材料中必然會(huì)存在一個(gè)與導(dǎo)電性能有關(guān)的電流GU，這個(gè)電流與外電壓的頻率是沒(méi)有關(guān)系的。則電容器總的電流應(yīng)為兩部分之和，可表示為：,20,復(fù)介電常數(shù),恒定靜電場(chǎng)作用下介質(zhì)電流與電壓相位相同，介電常數(shù)為一恒定值。,2020/8/23,由于：,另：電流密度可收可表示為：,故可定義復(fù)介電常數(shù)：,故電流密度為：,損耗角定義為：,21,復(fù)介電常數(shù),2020/8/23,復(fù)介電常數(shù),復(fù)介電常數(shù)的實(shí)部反映介質(zhì)的儲(chǔ)存電荷的能力； 復(fù)介電常數(shù)的虛部是由材料內(nèi)部的各種極化跟不上外高頻電場(chǎng)

10、變化而引起的弛豫現(xiàn)象，代表著材料的損耗項(xiàng)。物理意義是單位體積介質(zhì)中當(dāng)單位場(chǎng)強(qiáng)變化一周時(shí)所消耗的能量，這些能量通常轉(zhuǎn)化成熱能而耗散掉。,22,2020/8/23,多相系統(tǒng)電介質(zhì)材料的介電常數(shù),如果二相的介電常數(shù)相差不大，而且均勻分布時(shí)，其混合物的介電常數(shù)為：,當(dāng)介電常數(shù)為 的球形顆粒均勻地分散在介電常數(shù)為 的基相中時(shí)，其混合物的介電常數(shù)為：,23,2020/8/23,介電常數(shù)的溫度系數(shù),指隨溫度的變化，介電常數(shù)的相對(duì)變化率，即：,各種極化的溫度系數(shù)：,電子位移極化的溫度系數(shù)： 具有不大的負(fù)溫度系數(shù),離子位移極化的溫度系數(shù)：具有正的溫度系數(shù),松弛極化的溫度系數(shù)：可能出現(xiàn)極大值,24,2020/8/

11、23,當(dāng)一種材料由兩種介質(zhì)復(fù)合而成，且這兩種介質(zhì)的粒度都非常小，分布均勻時(shí)，該材料的溫度系數(shù)可由定義式微分得到，即：,應(yīng)用：熱穩(wěn)定陶瓷電容器,用一種TK值為很小正值的晶體作為主晶體，加入另一種具有負(fù)TK值的晶體。調(diào)節(jié)TK到最小值。,25,2020/8/23,介質(zhì)極化強(qiáng)度和極化率,極化強(qiáng)度矢量 ，它等于單位體積內(nèi)感生偶極矩的矢量和：,若介質(zhì)中的電場(chǎng)是均勻的，則有：,單位為：C/m2,若單位體積中有n0個(gè)極化粒子，各極化粒子偶極矩的平均值為 ，則有：,對(duì)于線性極化， 與電場(chǎng)強(qiáng)度成正比，有：,：作用在極化粒子（原子、分子或離子）上的局域電場(chǎng)，稱為有效電場(chǎng)；,：極化粒子的極化率，是表征微觀粒子極化性質(zhì)

12、的微觀參數(shù)。,26,2020/8/23,27,對(duì)于氣體質(zhì)點(diǎn)，其質(zhì)點(diǎn)間的相互作用可以忽略，局部電場(chǎng)與外電場(chǎng)相同。 對(duì)于固體介質(zhì)，周圍介質(zhì)的極化作用對(duì)作用于特定質(zhì)點(diǎn)上的局部電場(chǎng)有影響。,2020/8/23, 電介質(zhì)極化的宏觀參數(shù)和微觀參數(shù)的關(guān)系,平板型電容器的極片面積為S，極片間距為d，均勻 極化時(shí)，整個(gè)電介質(zhì)總的感應(yīng)偶極矩：,S,極化強(qiáng)度：,28,2020/8/23,影響介電常數(shù)的微觀因素：,提高單位體積內(nèi)的極化粒子數(shù)n0； 選取極化率 大的粒子組成電介質(zhì)； 增強(qiáng)作用于極化粒子上的有效電場(chǎng)Ee。,對(duì)于氣體、非極性電介質(zhì)及結(jié)構(gòu)高度對(duì)稱或完全無(wú)序的介質(zhì)，有效電場(chǎng)與外電場(chǎng)的關(guān)系為： 在離子晶體中，Ee

13、與離子種類、晶體結(jié)構(gòu)等有關(guān)。,29,2020/8/23,影響介電常數(shù)的宏觀因素： 宏觀量：溫度 T 頻率 f 微觀量：?jiǎn)挝惑w積內(nèi)的極化粒子數(shù)n0 極化率 有效電場(chǎng)Ee,確認(rèn)宏觀因素與微觀參數(shù)的關(guān)系：溫度、頻率分別與n0和的關(guān)系。,Ee：氣體、非極性介質(zhì)、高度對(duì)稱和完全無(wú)序介質(zhì)與外電場(chǎng)有關(guān)；在離子晶體中，與離子種類、晶體結(jié)構(gòu)等有關(guān)。,30,2020/8/23,介電常數(shù)與頻率的關(guān)系,電子位移極化,離子位移極化,松弛極化,空間電荷極化,頻率f 極化率,31,2020/8/23,介電常數(shù)與溫度的關(guān)系,考察 介電常數(shù)隨溫度的變化關(guān)系，只需研究n0、極化率、和 Ee 隨溫度的變化關(guān)系。,n0：,極化率：,

14、電子位移極化率：溫度升高，密度降低，略微下降；,離子位移極化：T 升高，離子間距膨脹，極化率增加；,自發(fā)極化：與相變和晶體結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。,偶極子取向極化、離子松弛極化：溫度升高，抗取向性增強(qiáng)，極化率下降；,溫度升高，由于熱膨脹，單位體積內(nèi)的粒子數(shù)減少；,32,2020/8/23,電介質(zhì)的介質(zhì)損耗,電子位移極化和離子位移極化建立的時(shí)間極短，可以與可見光的周期相比擬， 在遠(yuǎn)低于光頻的無(wú)線電頻率范圍，這兩種極化可以看成是即時(shí)的，稱為瞬時(shí)極化。,偶極子取向極化、離子松弛極化、空間電荷極化和自發(fā)極化建立的時(shí)間較長(zhǎng)， 稱為緩慢極化，也稱弛豫極化。,在靜電場(chǎng)下測(cè)得的介電常數(shù)稱為靜態(tài)介電常數(shù)（s）。,+,瞬

15、時(shí)極化與交變電場(chǎng)完全同步， 其極化強(qiáng)度與電場(chǎng)間沒(méi)有相位差。,+,緩慢極化需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才能達(dá)到 相應(yīng)電場(chǎng)下的最大極化值； 緩慢極化強(qiáng)度與電場(chǎng)之間存在相位差。,33,2020/8/23,隨著交變電場(chǎng)頻率的不同，介質(zhì)的極化響應(yīng)分3種情況：,頻率很低：各種極化的建立跟得上電場(chǎng)的變化，介質(zhì)的極化響應(yīng) 同靜電場(chǎng)情形；,頻率極高：弛豫極化完全來(lái)不及建立，不必考慮；瞬時(shí)極化仍同靜電場(chǎng)情形；,介于中間：出現(xiàn)極化損耗，介電常數(shù)隨電場(chǎng)頻率變化。,34,2020/8/23,余弦交變電場(chǎng)：,介質(zhì)的位移電流密度：,電場(chǎng)頻率很低時(shí)： 極化跟得上電場(chǎng)的變化，電位移D（ ）與電場(chǎng)E之間沒(méi)有相位差：,單位時(shí)間內(nèi)單位體積消耗的

16、能量：,交變電場(chǎng)頻率很低時(shí)，介質(zhì)中沒(méi)有極化損耗。,1）極化損耗,35,電介質(zhì)的介質(zhì)損耗,2020/8/23,電場(chǎng)頻率較高時(shí)：,余弦交變電場(chǎng)：,某些類型的極化不能完全跟上電場(chǎng)的變化，電位移D（ ） 與電場(chǎng)E之間出現(xiàn)相位差 ：,介質(zhì)的位移電流密度：,：不導(dǎo)致介質(zhì)中出現(xiàn)能量損耗,：?jiǎn)挝粫r(shí)間單位體積的介質(zhì)中能量損耗：,當(dāng)極化滯后于交變電場(chǎng)變化時(shí)，介質(zhì)中產(chǎn)生能量損耗，稱為極化損耗； 極化損耗與電場(chǎng)頻率 及 有關(guān)，相角 稱為電介質(zhì)損耗角。,36,2020/8/23,定義： 電介質(zhì)材料在電場(chǎng)作用下，由于介質(zhì)電導(dǎo)和介質(zhì)極化的滯后效應(yīng)，在其內(nèi)部引起的能量損耗，內(nèi)部會(huì)有發(fā)熱現(xiàn)象。 介質(zhì)損耗角 tg是所有應(yīng)用于交變

17、電場(chǎng)中電介質(zhì)的重要品質(zhì)指標(biāo)之一。介質(zhì)損耗越小越好。,37,電介質(zhì)的介質(zhì)損耗,2020/8/23,電子位移極化和離子位移極化建立的時(shí)間極短，稱為瞬時(shí)極化。,在靜電場(chǎng)下測(cè)得的介電常數(shù)稱為靜態(tài)介電常數(shù)（s）。,瞬時(shí)極化與交變電場(chǎng)完全同步; 其極化強(qiáng)度與電場(chǎng)間沒(méi)有相位差。,緩慢極化需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才能達(dá)到； 相應(yīng)電場(chǎng)下的最大極化值； 緩慢極化強(qiáng)度與電場(chǎng)之間存在相位差。,偶極子取向極化、離子松弛極化等建立的時(shí)間較長(zhǎng)，稱為緩慢極化，也稱弛豫極化。,38,2020/8/23,介質(zhì)的幾何電容的充電所造成的電容電流，不損耗能量； 由各種極化的建立所造成的電流，損耗稱為極化損耗； 介質(zhì)電導(dǎo)（漏導(dǎo)），產(chǎn)生電流做功產(chǎn)

18、生熱，稱為漏導(dǎo)損耗，也稱電導(dǎo)損耗。,在直流電場(chǎng)下，介質(zhì)損耗率取決于材料的電導(dǎo)率； 在交變電場(chǎng)下，介質(zhì)損耗不僅與自由電荷的電導(dǎo)有關(guān)，還與緩慢極化過(guò)程、頻率有關(guān)。,影響損耗的因素,損耗與內(nèi)部電流有關(guān)，包括：,39,2020/8/23,電子與離子位移極化為瞬時(shí)極化，與交變電場(chǎng)完全同步，其極化強(qiáng)度與電場(chǎng)間沒(méi)有相位差。無(wú)損耗,在交變電場(chǎng)下，其他緩慢極化需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才能達(dá)到相應(yīng)最大極化值；緩慢極化強(qiáng)度與電場(chǎng)之間存在相位差。有損耗,隨著極化過(guò)程不同，分2種情況：,隨著交變電場(chǎng)頻率的不同，分3種情況：,頻率很低：各種極化的建立跟得上電場(chǎng)的變化，介質(zhì)的極化響應(yīng)同靜電場(chǎng)情形；無(wú)損耗,頻率極高：弛豫極化完全來(lái)不

19、及建立，不必考慮；瞬時(shí)極化仍同靜電場(chǎng)情形；無(wú)損耗,介于中間：出現(xiàn)極化損耗，介電常數(shù)隨電場(chǎng)頻率變化。,40,2020/8/23,1. 電介質(zhì)的電導(dǎo),電介質(zhì)的電導(dǎo)和擊穿,實(shí)際電介質(zhì)中或多或少地存在著一定量的自由帶電粒子，在不高的外電場(chǎng)下， 這些載流子定向遷移，形成很小的電流，稱為漏導(dǎo)電流。,若電介質(zhì)中正負(fù)載流子的濃度相同，均為n，每個(gè)載流子的帶電量為q，則 介質(zhì)中的電流密度為：,電導(dǎo)率和電阻率直接表征了介質(zhì)絕緣性能的優(yōu)劣； 電場(chǎng)不高時(shí)，電導(dǎo)率與電場(chǎng)無(wú)關(guān)； 提高介質(zhì)的絕緣性： 減少載流子數(shù)； 降低遷移率。,41,2020/8/23,2. 電介質(zhì)的擊穿,當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度相當(dāng)高時(shí)，電導(dǎo)率隨 E 升高迅速增加；

20、若電場(chǎng)繼續(xù)升高，介質(zhì)的 電導(dǎo)將突然急劇增加，電介質(zhì)的絕緣性被破壞，幾乎變成導(dǎo)體，稱為電擊穿；,擊穿的主要形式：,電擊穿電介質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接被電場(chǎng)力所破壞； 本質(zhì)是在強(qiáng)電場(chǎng)下，固體導(dǎo)帶中可能因冷發(fā)射或熱發(fā)射存在一些電子。這些電一方面在外電場(chǎng)下被加速，獲得動(dòng)能；另一方面與晶格振動(dòng)相互作用，把電場(chǎng)的能量傳遞給晶格。在一定的溫度和場(chǎng)強(qiáng)下平衡，固體有穩(wěn)定的電導(dǎo)；當(dāng)電子從電場(chǎng)中得到的能量大于傳遞給晶格的能量時(shí)，電子的動(dòng)能越來(lái)越大，至電子能量大到與晶格碰撞能產(chǎn)生電離時(shí)，自由電子數(shù)急劇增加，電導(dǎo)進(jìn)入不穩(wěn)定階段，發(fā)生擊穿。,42,2020/8/23,2. 電介質(zhì)的擊穿,發(fā)生電擊穿時(shí)的臨界電壓稱為擊穿電壓；相應(yīng)的臨界

21、電場(chǎng)強(qiáng)度稱為抗電強(qiáng)度（Ep）。 抗電強(qiáng)度表征了電介質(zhì)承受電場(chǎng)作用能力的高低?？闺姀?qiáng)度有時(shí)也稱(介電強(qiáng)度)擊穿強(qiáng)度。,43,熱擊穿由于電介質(zhì)材料的介質(zhì)損耗導(dǎo)致電介質(zhì)發(fā)熱而被破壞； 本質(zhì)是處于電場(chǎng)中的介質(zhì)，由于其中的受熱，當(dāng)外加電壓足夠高時(shí)，可能從散熱與發(fā)熱的熱平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)入不平衡狀態(tài)，若發(fā)出的熱量比散去的多，介質(zhì)溫度將越來(lái)越高，直到出現(xiàn)永久性損壞。 電化學(xué)擊穿由于外加電壓的作用，致使電介質(zhì)內(nèi)部發(fā)生化學(xué)變化而引起擊穿。,2020/8/23,3. 擊穿的復(fù)雜性,介質(zhì)的擊穿是非常復(fù)雜的過(guò)程，它不僅與介質(zhì)的結(jié)構(gòu)和組成密切相關(guān)，同時(shí)還與實(shí)驗(yàn)條件有關(guān)，如溫度、濕度、加壓速度、式樣形狀、試樣厚度、電極形狀等。并

22、且電擊穿和熱擊穿往往是同時(shí)發(fā)生的，很難截然區(qū)分開來(lái)。此外電介質(zhì)還可能發(fā)生電化學(xué)擊穿，即固體電介質(zhì)中發(fā)生緩慢的電化學(xué)反應(yīng)使其電導(dǎo)增加，介質(zhì)的溫度上升而擊穿。電化學(xué)擊穿最終形式是熱擊穿。,44,2020/8/23,介電強(qiáng)度,定義： 當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)某一臨界時(shí)，介質(zhì)由介電狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)電狀態(tài)，稱介電強(qiáng)度的破壞，或介質(zhì)的擊穿。相應(yīng)的臨界電場(chǎng)稱為介電強(qiáng)度或擊穿強(qiáng)度。,介質(zhì)擊穿的主要形式：,熱擊穿 電擊穿 電化學(xué)擊穿,特點(diǎn)：一種集體現(xiàn)象、間接作用,45,2020/8/23,電介質(zhì)材料的非電性能,1. 熱穩(wěn)定性,介電常數(shù)溫度系數(shù)：,熱穩(wěn)定性：在溫度變化時(shí)，電介質(zhì)材料的電參數(shù)和其他物理量的穩(wěn)定程度， 以及長(zhǎng)期在高溫下工作和溫度反復(fù)冷熱循環(huán)變化的情況下，電介質(zhì)材料不改變 其介電、機(jī)械及物理化學(xué)性能的能力，又稱溫度穩(wěn)定性。,溫度系數(shù)：溫度每變化一度時(shí)，電介質(zhì)材料的物理參量的相對(duì)變化率；,溫度系數(shù)在10-7 10-6/的材料，被