1、高聚物的介電常數,8高聚物的電性能,總論 高聚物具有體積電阻率高（10161020cm）、介電常數小（2）、介質損耗低 （104）等半導體特殊優(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，故在電器方法應用廣泛。,8-1高聚物的介電性,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，表現出對靜電能的儲蓄的損耗的性質。 高聚物的極性與類別 高聚物的極化（polarization） 是電解質在電場的作用下分子內束縛電荷產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兩端呈現異號電荷的現象。,8-1高聚物的介電性,高聚物的極化形

2、式,高聚物在電場中極化示意圖,8-1高聚物的介電性,二、高聚物的介電性 高聚物的介電常數（dielectric constant） 定義 顯然，高聚物極化程度越大，極板感應產生的電荷Q越大，介電常數越大。 常見高聚物的介電常數,8-1高聚物的介電性,高聚物的介電損耗（dielectric loss） 定義 是電介質在交變電場的作用下，將一部分電能轉變?yōu)?熱能而損耗的現象。一般用損耗角的正切值表示。 式中實驗測得的介電常數； 高聚物將電能轉變?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，所含的雜質產生的漏導電流，載流子流動時，克服 內摩擦阻力而作功，使一部分電能轉變?yōu)闊崮埽瑢儆?/p>

3、歐姆損耗。 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。,高聚物介電損耗示意圖,8-1高聚物的介電性,部分高聚物的介電損耗,8-1高聚物的介電性,三、影響高聚物介電性的因素 高聚物分子結構對介電性的影響 規(guī)律：與T一定，極性、極性基團密度，介電常數與介電損耗。 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。,T1T2T3,8-1高聚物的介電性,

4、溫度對高聚物介電性的影響 對非極性高聚物，溫度升高，介電常數下降；對極性高聚物，隨溫度的升高而出現峰 值。 濕度對高聚物介電性的影響,濕度，介電常數與介電損耗,8-1高聚物的介電性,增塑劑對高聚物介電性的影響 規(guī)律：對非極性高聚物，隨加入增塑劑量的增加將曲線推向高頻率區(qū)；對極性高聚 物，隨增塑劑量的增加，介電常數和介電損耗增大。 實例PVC 雜質對高聚物介電性的影響 規(guī)律：導電性或極性雜質的存在，增加高聚物電導電流的極化率，使介電損耗增大。 實例HDPE雜質1.9%降到0.03%時，tan從1410-4降到tan1410-4,8-2高聚物的導電性,一、高聚物的導電類型 導電性在電場作用下，物體

5、中載流子發(fā)生移動的現象。用電導率或電阻率 表示。 在直流電場下，物體的電導率表示為： 式中 電導率； n載流子的濃度； e電子電荷； 載流子的移動度。 高聚物的導電類型,8-2高聚物的導電性,導電高聚物的應用,8-2高聚物的導電性,二、高聚物的絕緣電阻,絕緣電阻測定,8-3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，出現電阻率降低到極小，電流增加， 產生局部導電而使高聚物材料喪失絕緣性能的現象。 擊穿電壓：導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。,

6、高電壓區(qū),低電壓區(qū),絕緣破壞區(qū),I,電壓,V,8-3高聚物的擊穿電壓強度,介電擊穿的形式、原因及決定因素,8-3高聚物的擊穿電壓強度,常見高聚物的擊穿電壓強度,8-3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生電弧、火花的作 用，致使高聚物表面形成導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。,8-4高聚物的靜電現象,一、靜電現象（elect

7、rostatic effect） 高聚物靜電現象的產生 主要產生于高聚物與成型加工設備之間的摩擦、拉幅、拉絲等過程。,物體的靜電現象,8-4高聚物的靜電現象,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、電器準確性、靜電火花、磁帶雜音等。,8-4高聚物的靜電現象,三、靜電的防止,靜電荷水率的關系,抗靜電劑加入量對靜電荷的影響,1-PVC 2-PE 3-PP,8-4高聚物的靜電現象,抗靜電劑的選擇,8-5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，所表現出來的電學性能。 壓電性的表現形式： 壓電性的應用：話筒、傳感器,8-5高聚物的其他電性能,二、熱電性 駐極體：極化了的電介質，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）：若在放有高聚物的電極間存在溫度差，則在兩極間產 生電位差，該現象為熱電效應。 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。該現象即為