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介电材料是什么意思(介电材料的应用领域)

作者:Aigtek 阅读数:0 发布时间:2023-07-27 20:15:08

  什么是介电材料?

  众所周知,每种材料都是由原子组成的。原子包含带负电和带正电的粒子,原子的中心核带正电。在任何材料中,原子排列为偶极子,其末端带有正电荷和负电荷。当这些材料受到电场作用时,会发生偶极矩。

介电材料

  通电后,导体材料开始导电,而绝缘体不导通电流,因为它的结构中没有任何自由移动的电子。但是,介电材料是一种特殊类型的绝缘体,它不导电,不过在通电时会发生极化。

  在介电材料中,当受到电场作用时,材料中存在的正电荷会在施加电场的方向上发生位移,而负电荷向与外加电场相反的方向移动,这导致介电极化。在介电材料中,电荷不会流过材料,极化降低了电介质的总电场。

  介电材料的种类

  介电材料根据材料中存在的分子类型进行分类,主要有两种类型的电介质——极性介电材料和非极性介电材料。

  1、极性介电材料

  在极性介电材料中,正粒子的质心与负粒子的质心不重合,这里存在偶极矩,分子形状不对称。当施加电场时,分子自身与电场对齐。当去除电场时,观察到随机偶极矩,分子中的净偶极矩变为零。例如H2O、CO2等……

  2、非极性介电材料

  在非极性介电材料中,正粒子和负粒子的质心重合。这些分子中没有偶极矩,而且分子形状是对称的。非极性电介质的例子有H2、N2、O2等……

  介电材料实例

  介电材料可以是固体、液体、气体和真空。固体介电材料在电气工程中得到了广泛应用,常见的实例包括瓷器、陶瓷、玻璃、纸等;而干燥空气、氮气、六氟化硫和各种金属的氧化物是气态介电材料的实例;蒸馏水、变压器油是液体电介质的常见实例。

  介电材料的应用

  介电材料的应用主要包括以下几个方面内容:

  用于电容器中的能量存储。

  为提高半导体器件的性能,使用了高介电常数介电材料。

  用于液晶显示器。

  陶瓷电介质用于介电谐振器振荡器。

  钛酸锶钡薄膜是电介质,用于微波可调谐器件,可提供高可调谐性和低漏电流。

  聚对二甲苯用于工业涂料中,充当基材和外部环境之间的屏障。

  在电力变压器中,矿物油用作液体电介质,它们有助于冷却过程。

  蓖麻油用于高压电容器以增加其电容值。

  驻极体是一种经过特殊处理的介电材料,其静电等效于磁铁。

  不难看出,介电材料构成了电容器的重要组成部分。优质的介电材料应具有良好的介电常数、介电强度、低损耗因数、高温稳定性、高储存稳定性、良好的频率响应,并应能适应工业过程。另外,电介质在高频电子电路中也起着至关重要的作用。

  需要注意的是,尽管介电材料表现为绝缘体,但并非所有绝缘体都是介电材料。

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原文链接:/news/2184.html