高聚合物介電性能試驗儀
高聚物的電性能
●總論
高聚物具有體積電阻率高（1016～1020Ω·cm）、介電常數(shù)?。ā?）、介質(zhì)損耗低
（＜10－4）等半導(dǎo)體特殊優(yōu)良的電性能，同時某些高聚物還具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能。另外，
由于高聚物成型加工容易，品型多，故在電器方法應(yīng)用廣泛。
高聚合物介電性能試驗儀
一、高聚物分子的極化
▲定義
高聚物的介電性是指高聚物在電場的作用下，表現(xiàn)出對靜電能的儲蓄的損耗的性質(zhì)。
▲高聚物的極性與類別
▲高聚物的極化（polarization）
是電解質(zhì)在電場的作用下分子內(nèi)束縛電荷產(chǎn)生彈性位移或偶極子沿電場的從優(yōu)取向，
在電場方向的電解質(zhì)兩端呈現(xiàn)異號電荷的現(xiàn)象。
高聚物的極化形式
二、高聚物的介電性
▲高聚物的介電常數(shù)（dielectric constant）
△定義: 顯然，高聚物極化程度越大，極板感應(yīng)產(chǎn)生的電荷Q’越大，介電常數(shù)越大。
△常見高聚物的介電常數(shù)
▲高聚物的介電損耗（dielectric loss）
△定義
是電介質(zhì)在交變電場的作用下，將一部分電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏鴵p耗的現(xiàn)象。一般用損耗角的正切值表示。
式中 －實驗測得的介電常數(shù)；
－高聚物將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮軗p耗的程度。
△介電損耗的原因:
對非極性高聚物:在交變電場中，所含的雜質(zhì)產(chǎn)生的漏導(dǎo)電流，載流子流動時，克服內(nèi)摩擦阻力而作功，使一部分電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽瑢儆跉W姆損耗。
對極性高聚物:在交變電場中極化時，由于黏滯阻力，偶極子的轉(zhuǎn)動取向滯后于交變電場的變化，致使偶極子發(fā)生強迫振動，在每次交變過程中，吸收一部分電能成熱能而釋放出來，屬于偶極損耗。損耗的大小取決于偶極極化的松弛特性。
△部分高聚物的介電損耗
三、影響高聚物介電性的因素
△高聚物分子結(jié)構(gòu)對介電性的影響
規(guī)律：ω與T一定，極性↑、極性基團密度↑，介電常數(shù)與介電損耗↑。
▓實例 前兩表
△頻率對高聚物介電性的影響
隨頻率增加而降低，并且在較低和較高時為零。
隨頻率增加存在極大值，并且，頻率較高和較低時為零。△溫度對高聚物介電性的影響
對非極性高聚物，溫度升高，介電常數(shù)下降；對極性高聚物，隨溫度的升高而出現(xiàn)峰值。
△濕度對高聚物介電性的影響
高聚物的導(dǎo)電性
一、高聚物的導(dǎo)電類型
導(dǎo)電性 在電場作用下，物體中載流子發(fā)生移動的現(xiàn)象。用電導(dǎo)率或電阻率表示。
在直流電場下，物體的電導(dǎo)率表示為：
式中 σ－電導(dǎo)率；
n－載流子的濃度；
e－電子電荷；
μ－載流子的移動度。
高聚物的導(dǎo)電類型
導(dǎo)電高聚物的應(yīng)用
二、高聚物的絕緣電阻
高聚物的擊穿電壓強度
一、擊穿電壓與擊穿電壓強度
介電擊穿：隨著電壓的不斷增加至某極限值后，出現(xiàn)電阻率降低到極小，電流增加，產(chǎn)生局部導(dǎo)電而使高聚物材料喪失絕緣性能的現(xiàn)象。
擊穿電壓：導(dǎo)致高聚物材料擊穿的電壓。
電流-電壓曲線
擊穿電壓強度：連續(xù)對高聚物材料升高電壓，當試樣被擊穿時的電壓和試樣厚度的比值稱為擊穿電壓強度。
介電擊穿的形式、原因及決定因素
常見高聚物的擊穿電壓強度
二、耐電壓性與耐電弧性
耐電壓性：指迅速將電壓升高到制品標準規(guī)定的電壓，停留1min（或按制品標準規(guī)定的時間），觀察制品是否被擊穿，若未被擊穿，則此電壓為該制品的耐電壓值。此數(shù)值表示高聚物制品的耐電壓能力。
耐電弧性：在一定的高壓電場下，兩極間的氣體被擊穿產(chǎn)生電弧、火花的作用，致使高聚物表面形成導(dǎo)電層所需要時間的長短表示高聚物對電弧、電火花的抵抗能力。
高聚物的靜電現(xiàn)象
一、靜電現(xiàn)象（electrostatic effect）
▲高聚物靜電現(xiàn)象的產(chǎn)生
主要產(chǎn)生于高聚物與成型加工設(shè)備之間的摩擦、拉幅、拉絲等過程。
物體的靜電現(xiàn)象
▲高聚物的帶電半衰期與帶電序列
二、靜電的利與弊靜電的有利之處 靜電噴涂、靜電印刷、靜電照像、靜電吸塵等。
靜電的不利之處 影響外觀、相互黏結(jié)、電器準確性、靜電火花、磁帶雜音等。
三、靜電的防止
抗靜電劑的選擇
高聚物的其他電性能
一、壓電性
壓電性：指高聚物在機械力的作用下，所表現(xiàn)出來的電學性能。壓電性的表現(xiàn)形式：
壓電性的應(yīng)用：話筒、傳感器
二、熱電性
駐極體：極化了的電介質(zhì)，如果具有長壽命的非平衡電偶矩，則為駐極體。
常見的高分子駐極體：聚偏二氟乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯等
高分子駐極體形成：駐極體薄膜
熱電性（熱電效應(yīng)）：若在放有高聚物的電極間存在溫度差，則在兩極間產(chǎn)生電位差，該現(xiàn)象為熱電效應(yīng)。
熱釋電性：將高聚物置于電極間，一同升溫，則在兩電極間有電流流過，該電流即為熱釋電流。該現(xiàn)象即為熱釋電性。
三、光電性
光電性：某些高聚物因光照射而反映出的電性，主要是光導(dǎo)電性。
光導(dǎo)電性：由于光照射而使高聚物的導(dǎo)電性發(fā)生變化的現(xiàn)象。
光介電性：由于光照射而產(chǎn)生介電常數(shù)變化的現(xiàn)象。
光電性的用途：情報信息傳遞
智能制造網(wǎng)