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介電常數(shù)與耗散因數(shù)間的關系
介電常數(shù)又稱電容率或相對電容率， 是表征電介質或絕緣材料電 性能的一個重要數(shù)據(jù)，常用 ε 表示。 介質在外加電場時會產生感應 電荷而削弱電場，原外加電場(真空中)與最終介質中電場比值即為介 電常數(shù)。其表示電介質在電場中貯存靜電能的相對能力， 例如一個電 容板中充入介電常數(shù)為 ε 的物質后可使其電容變大 ε 倍。介電常數(shù)愈 小絕緣性愈好。如果有高介電常數(shù)的材料放在電場中， 場的強度會在 電介質內有可觀的下降。介電常數(shù)還用來表示介質的極化程度， 宏觀 的介電常數(shù)的大小， 反應了微觀的極化現(xiàn)象的強弱。氣體電介質的極 化現(xiàn)象比較弱，各種氣體的相對介電常數(shù)都接近1 ，液體、固體的介 電常數(shù)則各不相同，而且介電常數(shù)還與溫度、電源頻率有關
有些物質介電常數(shù)具有復數(shù)形式， 其實部即為介電常數(shù)， 虛數(shù)部 分常稱為耗散因數(shù)。通常將耗散因數(shù)與介電常數(shù)之比稱作耗散角正切， 其可表示材料 與微波的耦合能力， 耗散角正切值越大， 材料與微波的耦合能力就越 強。例如當電磁波穿過電解質時，波的速度被減小，波長也變短了。
介質損耗是指置于交流電場中的介質， 以內部發(fā)熱的形式表現(xiàn)出 來的能量損耗。介質損耗角是指對介質施加交流電壓時， 介質內部流 過的電流相量與電壓向量之間的夾角的余角。介質損耗角正切是對電 介質施加正弦波電壓時， 外施電壓與相同頻率的電流之間相角的余角 δ 的正切值--tg δ. 其物理意義是：每個周期內介質損耗的能量//每個周期內介質存儲的能量。
介電損耗角正切常用來表征介質的介電損耗。介電損耗是指電 介質在交變電場中, 由于消耗部分電能而使電介質本身發(fā)熱的現(xiàn)象。 原因是電介質中含有能導電的載流子,在外加電場作用下,產生導電電 流,消耗掉一部分電能,轉為熱能。任何電介質在電場作用下都有能量損耗，包括由電導引起的損耗和由某些極化過程引起的損耗。用 tg δ作為綜合反應介質損耗特性優(yōu)劣的指標， 其是一個僅僅取 決于材料本身的損耗特征而與其他因素無關的物理量， tgδ的增大意 味著介質絕緣性能變差， 實踐中通常通過測量 tgδ來判斷設備絕緣性 能的好壞。
由于介電損耗的作用電解質在交變電場作用下將長生熱量， 這些 熱會使電介質升溫并可能引起熱擊穿， 因此， 在絕緣技術中， 特別是 當絕緣材料用于高電場強度或高頻的場合，應盡量采用介質損耗因 數(shù)， 即電介質損耗角正切 tgδ較低的材料。但是， 電介質損耗也可用 作一種電加熱手段，即利用高頻電場（一般為0.3--300兆赫茲）對介 電常數(shù)大的材料（如木材、紙張、陶瓷等） 進行加熱。這種加熱由于 熱量產生在介質內部， 比外部加熱速度更快、熱效率更高， 而且熱均 勻。頻率高于300兆赫時，達到微波波段，即為微波加熱（家用微波 爐即據(jù)此原理）。
在絕緣設計時， 必須注意材料的 tgδ值。若 tgδ過大則會引起嚴 重發(fā)熱，使絕緣材料加速老化，甚至導致熱擊穿。
一下例舉一些材料的 ε 值：
石英-----3.8
絕緣陶瓷-----6.0
紙------70
有機玻璃------2.63
PE-------2.3
PVC--------3.8
高分子材料的 ε 由主鏈中的鍵的性能和排列決定
分子結構極性越強， ε 和 tg δ越大。
非極性材料的極化程度較小， ε 和 tg δ都較小
當電介質用在不同場合時對介電常數(shù)與耗散因素的大小有不同 的要求。做電容介質時 ε 大、 tg δ??；對航空航天材料而言， ε 要小 tg δ要大。
另外要注意材料的極性越強受濕度的影響越明顯。主要原因是高 濕的作用使水分子擴散到高分子的分子之間， 使其極性增強； 同時潮 濕的空氣作用于塑料表面， 幾乎在幾分鐘內就使介質的表面形成一層 水膜， 它具有離子性質， 能增加表面電導， 因此使材料的介電常數(shù)和 介質損耗角正切 tgδ都隨之增大。故在具體應用時應注意電介質的周 圍環(huán)境。
電介質在現(xiàn)代生活中經(jīng)常被用到， 而介電常數(shù)與耗散因素是電介 質的兩個重要參數(shù)， 根據(jù)不同的要求， 應當選用具有不用介電常數(shù)與 耗散因數(shù)的材料， 以達到較佳的效果。同時還應當注意外界因素對介 電常數(shù)與耗散因數(shù)的影響
相對介電常數(shù)試驗儀（介電性能測試儀）主要技術參數(shù)：
序號 | 項目 | 參數(shù) |
1 | 電容量測量范圍 | 0~0.1uF |
2 | 介損測量范圍 | -1.111~1.111 |
3 | 電容量測試精度 | 小于0.0001 |
4 | 介損測試精度 | 0.2%rdg±1×10-5 |
5 | 電橋分辨率 | 0.000001 連接電腦可顯示1×10-7 |
6 | 標準電容介損精度 | 小于1×10-5 |
7 | 標準電容測量誤差 | <±0.05% |
8 | 高壓電源范圍 | 0~2500V |
9 | 高壓電源誤差 | 小于±3%±3個字 |
10 | 高壓電源輸出波形 | 50Hz正弦波 |
11 | 電極材料及工作面 | 電極為三電極結構不銹鋼材料1Cr13Ni9Ti |
12 | 高壓電極直徑 | ￠98mm |
13 | 測量電極直徑 | ￠50 mm |
14 | 電極間距 | 不小于6mm |
15 | 電極加熱功率 | >2*500瓦 |
16 | 電極zui.高溫度 | 250℃ |
17 | 電極壓力 | 0~~1.0Mpa連續(xù)可調 |
18 | 電極最大測量電壓 | 2000V |
19 | 材料厚度測量 | 電極裝有測厚用的百分表自動測量材料厚度 |
20 | 安全保護裝置 | 電極裝有高壓安全保護裝置 |
21 | 溫控范圍 | 溫控測量范圍：室溫~250℃ |
22 | 溫控準確度 | 溫控準確度±0.5℃ |
23 | 接口及定制程序 | 帶電腦接口及電腦分析軟件 |
24 | 連接高阻計 | 可測量不同溫度下的體積電阻 |
25 | 設備環(huán)境要求 | 使用環(huán)境條件 |
26 | 溫度 | 5～40℃ |
27 | 相對濕度 | 20~80 |
28 | 供電電源 | 220±10％ |
29 | 電源頻率范圍 | 50/60±5％ |
30 | 供電電源諧波失真 | 5% |
相對介電常數(shù)試驗儀（介電性能測試儀）配置清單：
主機一臺
電感九只
夾具一套
液體杯一個
電源線一根
數(shù)據(jù)線一根
說明書一份
合格證一份
保修卡一張
典型用戶：
滄州大化集團
中國計量大學
河南平煤神馬聚碳材料有限責任公司
溫州市鹿城區(qū)科學技術局
東莞初創(chuàng)應用材料有限公司
北京航空航天大學
中國科學技術大學
惠州市杜科新材料有限公司
寧波東爍新材料科技有限公司
云南能投硅材科技發(fā)展有限公司
天津科技大學
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