Dielektrický materiál. Hlavní vlastnosti dielektrických materiálů

Klasifikace na struktuře molekul

Klasifikace podle způsobu potvrzení

Klasifikace agregativním státem

Aktivní a pasivní dielektrika

Stanovení dielektrických materiálů

Klasifikace a oblast použití dielektrických materiálů

Dielektrika se nazývají látky, jehož hlavní elektrický majetek je schopnost polarizovat v elektrickém poli.

Elektrické izolační materiály se nazývají dielektrické materiály určené k vytvoření elektrické izolace proudových částí elektrických instalací.

Izolátor je produktem elektrického izolačního materiálu, jejichž úkoly jsou upevňovací a izolace od sebe navzájem pod různými potenciály (například izolátory přenosu vzduchu).

Elektrická izolace je elektrický izolační systém specifického specifického elektrického produktu, vyrobeného z jednoho nebo více elektrických izolačních materiálů.

Dielektrika použité jako elektricky izolační materiály se nazývají pasivní dielektrika. V současné době, tzv, aktivní dielektrika, jejichž parametry, jejichž parametry, které mohou být nastaveny, změna pevnosti elektrického pole, teploty, mechanické namáhání a další parametry ovlivňující je faktory.

Například kondenzátor, dielektrický materiál, ve kterém se piezoelektrikou podává, pod působením aplikovaného střídavého napětí mění jeho lineární rozměry a stává se ultrazvukovým oscilovaným generátorem. Kapacita elektrického kondenzátoru, vyrobená z nelineárního dielektrického - ferroelectric, se liší v závislosti na pevnosti elektrického pole; Pokud je taková kontejner zahrnut do oscilačního obvodu LC, změní se nastavení frekvence.

Dielektrické materiály klasifikované:

Souhrnným stavem: plynná, kapalná a pevná látka;

Metodou získání: přírodní a syntetické;

Chemickým složením: organické a anorganické;

Na struktuře molekul: neutrální a polární.

Plynné dielektriky

Dielektrické plynné dielektriky zahrnují: vzduch, dusík, vodík, oxid uhličitý, Elegaz, Chladone (Freon), argon, neon, helium, atd. Používají se při výrobě elektrických přístrojů (vzduchové a e-mailové spínače, svodiče)

Nejrozšířenější jako elektricky izolační materiál používá vzduch. Vzduch obsahuje: páry vody a plynů: dusík (78%), kyslík (20,99%), oxid uhličitý (0,03%), vodík (0,01%), argon (0,9325%), neon (0, 0018%) Jako helium, Krypton a Xenon, které z hlediska částek činí deset tisíc dolarů procent.

Důležité vlastnosti plynů jsou jejich schopnost obnovit elektrickou pevnost, nízkou dielektrickou konstantu, vysokou hodnotu odolnosti, prakticky žádný stárnutí, inertnost řady plynů s ohledem na pevné a kapalné materiály, netoxice, schopnost pracovat při nízkých teplotách a vysoký tlak, nedostávající.

Kapalné dielektriky

Kapalné dielektriky jsou navrženy tak, aby odstranily teplo z vinutí a magnetických vedení v transformátorech, sání oblouku v olejových spínačích, zvýšení pevné izolace v transformátorech, olejově naplněné vstupy, kondenzátory, olejové a olejové kabely naplněné.

Tekuté dielektriky jsou rozděleny do dvou skupin:

Olejové oleje (transformátor, kondenzátor, kabel);

Syntetické oleje (Sovopol, kapalné silikonové a fluoroorganické sloučeniny).

4.1.7 Oblasti používání dielektriků jako ETM

Použití v elektrickém průmyslu:

- Lineární a oddělovací oddělení - to je porcelánové, skleněné a silikonové pneumatiky v suspendovaných izolátorech VL, porcelánu v podpoře a průchodu izolátorů, skleněných vláken jako nosné prvky, polyethylen, papír ve vysokonapěťových vstupech, papíru, polymery v napájecích kabelech;

- Izolace elektrických spotřebičů - papír, getínax, sklolaminát, polymery, slinné materiály;

- stroje, zařízení - papír, lepenka, laky, sloučeniny, polymery;

- kondenzátory různých typů- Polymerní fólie, papír, oxidy, nitridy.

Z praktického hlediska by v každém případě měl výběr elektrického izolačního materiálu analyzovat pracovní podmínky a zvolit izolační materiál v souladu s komplexním komplexem. Pro orientaci se doporučuje rozdělit hlavní dielektrické materiály do skupin za podmínek použití.

1. Elektrická izolace odolná proti topení. Jedná se především o produkty z micových materiálů, z nichž některé jsou schopny pracovat na 700 ° C. Sklenice a materiály na základě nich (sklolaminát, sklolaminát). OrganoSilikátové a kovové fosfátové povlaky. Keramické materiály, zejména nitrid bóru. Kompozice ze silikonu s tepelně odolným pojivem. Polyimid, fluoroplast má vysokou odolnost polymerů.

2. Elektrická izolace odolná proti vlhkosti. Tyto materiály by měly být hydrofobní (nízké vody) a nehygroskopické. Jasný zástupce Tato třída je fluoroplastická. V zásadě je možné hydrofobizace možná vytvořením ochranných povlaků.

3. Izolace odolná proti záření. To je především anorganické filmy, keramiky, vláknitelné materiály, s slobinite, některé typy polymerů (polyimidy, polyethylen).

4. Tropická odolná izolace.Materiál musí být hydrofobní pro práci ve vysoké vlhkosti a teplotě. Kromě toho musí být odolný proti plísním plísním. Nejlepší materiály: fluoroplastické, některé jiné polymery, nejhorší - papír, lepenka.

5. Izolace odolná proti mrazu. Tento požadavek je charakteristický, hlavně pro gumu, protože S poklesem teploty všechny gumy ztrácí pružnost. Nejvíce mrazuvzdorných silikonových pneumatik s fenylovými skupinami (až -90 ° C).

6. Izolace pro práci ve vakuu (prostor, vakuové nástroje). Pro tyto podmínky musí být použity vakuové husté materiály. Některé speciálně vařené keramické materiály jsou vhodné, polymery jsou nevhodné.

Elektrotechnické lepenky Používá se jako dielektrické distanční podložky, podložky, vzpěry, jako izolace magnetických trubek, izolace drážky otočných strojů atd. Karton se obvykle používá po impregnaci s transformátorovým olejem. Elektrická pevnost impregnované lepenky dosáhne 40-50 kV / mm. Vzhledem k tomu, že je vyšší než pevnost transformačního oleje, zvýšení elektrické pevnosti transformátorů, speciální bariéry z lepenky jsou často vhodné v olejovém prostředí. Izolace ropného pracovníka obvykle má sílu E \u003d 300-400 kV / cm. Nevýhodou lepenky je hygroskopičnost, mechanická pevnost se snižuje v důsledku vlhkosti a elektrická pevnost (za 4 nebo vícekrát) dramaticky snižuje.

V poslední dobou Výroba izolátorů pro VL na základě silikonová guma. Tento materiál se vztahuje na gumy, jehož hlavním majetkem je pružnost. To umožňuje pouze izolátory, ale také flexibilní kabely z gumodů. V sektoru energetiky se používají různé typy kaučuky: přírodní kaučuk, butadien, styren butadien, ethylen propylen a silikon.

Elektrotechnický porcelán Jedná se o umělé minerál z jílových minerálů, divokých sfér a křemene v důsledku tepelného zpracování na keramickou technologii. Jeho nejcennější vlastnosti zahrnuje vysokou odolnost vůči povětrnostním vlivům, pozitivním a negativním teplotám, účinkům chemických činidel, vysoké mechanické a elektrické pevnosti, nízkých nákladů zdrojových komponent. To určilo rozšířené využití porcelánu pro výrobu izolátorů.

Elektrotechnické sklo Jako materiál pro izolátory má některé výhody přes porcelán. Zejména má stabilnější surovinovou základnu, je snazší technologie, která umožňuje větší automatizaci, možnost vizuálního řízení vadných izolátorů.

Slídaje základem velké skupiny elektrických izolačních produktů. Hlavní výhodou slídy je vysoká tepelná odolnost spolu s dostatečně vysokými elektrickými izolačními vlastnostmi. Mica je přírodní minerál složitých složení. V elektrotechnice se používají dva typy slídy: CAL 2 muscovatit ()) 2 a Floogopit KMG 3 (ALSI 3O 10 (OH) 2. Vysoké elektrické izolační vlastnosti slídy jsou povinny jeho neobvyklou strukturu, konkrétně - laminování. Slyudyamy destičky Je možné rozdělit do plochých destiček až po submikronové velikosti. Destruktivní napětí, když separace jedné vrstvy z druhé vrstvy je asi 0,1 MPa, zatímco při protažení podél vrstvy - 200-300 MPa. Z ostatních vlastností slídy, my Všimněte si nízkého tg menšího než 10 -2; vysoký odpor, více než 10 12 ohmů · m; dostatečně vysoká elektrická pevnost, více než 100 kV / mm; tepelná odolnost, teplota tání více než 1200 ° C.

SICA se používá jako elektrická izolace, jako ve formě cirtových tenkých desek, vč. přilepené dohromady (Mikanity) a ve formě Sali papíry, vč. impregnované různými pojivy (soludináty nebo slíčka). Slyuda papír je vyroben technologií v blízkosti technologie obyčejného papíru. Mica brouší, připravte buničinu, na papírových strojích se vrátí na listy papíru.

Mikanits. Mají nejlepší mechanické charakteristiky a odolnost proti vlhkosti, ale jsou dražší a méně technologicky. Aplikace - izolace elektrických strojů vášeň a VITK.

Slyudinites. - Listové materiály z mísu na bázi muskulitu. Někdy jsou kombinovány se substrátem ze skleněných vlasů (flossomudinitida) nebo polymerní fólie (filmová sloučenina). Papír impregnovaný lakem nebo jinými pojivy, mají nejlepší mechanické a elektrofyzikální charakteristiky než neurcie papír, ale jejich tepelná odolnost je obvykle nižší, protože Je určena vlastnostmi impregnačního pojiva.

Slyudoplasts. - Listové materiály z flogope-bázi mica papíru a impregnované pojivy. Stejně jako slobinity jsou také kombinovány s jinými materiály. Ve srovnání s miclowities mají několik nejhorších elektrofyzikálních vlastností, ale mají menší náklady. Použití miklowitidy a mica nosiče - izolace elektrických strojů, izolace elektrických spotřebičů odolných proti topení.

Největší využití plynu v energetice má vzduch. Důvodem je levné, dostupnost vzduchu, snadné stvoření, údržby a opravy vzduchu izolačních systémů, možnosti vizuálního řízení. Objekty, ve kterých se vzduch používá jako elektrická izolace - elektrické vedení, otevřená distribuční zařízení, vzduchové spínače atd.

Z elektronegativních plynů s vysokou elektrickou silou, jsem našel největší aplikaci elegas SF6.. Dostal své jméno ze snížení "elektrického plynu". Jedinečné vlastnosti Eleginaz byly otevřeny v Rusku, jeho použití také začalo v Rusku. Ve 30. letech, slavný vědec B.M. Gokhberg prozkoumal elektrické vlastnosti řady plynů a upozornil na některé vlastnosti Sixfluorid Sumur SF6. Elektrická pevnost při atmosférickém tlaku a mezery 1 cm je E \u003d 89 kV / cm. Molekulová hmotnost je 146, charakteristika je velmi velká tepelná expanzní koeficient a vysoká hustota. To je důležité pro energetické rostliny, ve kterých se provádí chlazení jakýchkoliv částí zařízení, protože S velkým koeficientem tepelného roztažení se snadno vytvoří konvektový proud nesoucí teplo. Z tepla fyzikální vlastnosti: Teplota tání \u003d -50 ° C při 2 ATM, bod varu (sublimace) \u003d -63 ° C, což znamená možnost použití při nízkých teplotách.

Od ostatních užitečné vlastnosti Všimli jsme si následující: chemická setrvačnost, netoxicita, non-péče, tepelná odolnost (až 800 ° C), bezpečnost výbuchu, slabý rozklad v vypouštění, nízkou zkapalňovací teplotu. V nepřítomnosti nečistot, Elegaz je zcela neškodný pro člověka. Produkty rozkladu e-mailu v důsledku výbojů (například v vypouštění nebo spínači) jsou toxické a chemicky aktivní. Komplex vlastností společnosti Elegaz poskytl poměrně rozšířené použití izolace eleginázy. Elegase zařízení se obvykle používají pod tlakem v několika atmosférách pro větší kompaktnost elektráren, protože Elektrická pevnost se zvyšuje s rostoucím tlakem. Na základě eleginazické izolace se vytváří řada elektrických dávkovačů a provozuje, kabely, kondenzátory, spínače, kompaktní CRC (uzavřený rozváděč).

Nejběžnějším kapalným dielektrikou v energetickém sektoru je transformátorový olej.

Transformátorový olej - Čištěná frakce oleje získaná destilací, varem při teplotě od 300 ° C do 400 ° C. V závislosti na původu oleje mají různé vlastnosti a tyto rozlišovací vlastnosti surovin se odrážejí na vlastnosti oleje. Má komplexní uhlovodíkovou kompozici s průměrnou hmotností molekul 220-340 A.E. a obsahuje následující hlavní komponenty.

Z příbuzného transformačního oleje podle vlastností a použití kapalných dielektrik, které stojí za zmínku kondenzátoru a kabelových olejů.

Oleje kondenzátoru. Podle tohoto termínu kombinoval skupinu různých dielektriků používaných pro impregnaci papírenového oleje a papírové izolace kondenzátorů. Nejčastější kondenzátorový olej Podle GOST 5775-68, vyrábět z transformátoru olejem hlubším čištěním. Rozlišuje se od běžných olejů větší transparentnost, menší hodnotu TG  (více než desetkrát). Ricinový olej Zeleninový původ, je získáván ze semen roztočů. Hlavní oblastí použití je impregnace papírových kondenzátorů pro provoz při impulzních podmínkách.
Hustota ricinového oleje 0,95-0,97 t / m3, teplota zmrazené od -10 ° C až -18 ° C jeho dielektrická konstanta při 20 ° C je 4,0 - 4,5 a při 90 ° C -  \u003d 3,5 - 4,0 ; TG  při 20 ° C je 0,01-0,03 a při 100 ° C TG  \u003d 0,2-0,8; EPR při 20 ° C je 15-20 mv / m. Ricinový olej se nerozpustí v benzínu, ale rozpouští se v ethylalkoholu. Na rozdíl od olejových olejů, kolečka nezpůsobuje otok obyčejného pryže. Tato dielektrika se týká slaebolární kapalné dielektriky, její odpor za normálních podmínek je 108 - 1010 om · m.

Kabelové oleje Určeno pro impregnaci papírové izolace napájecích kabelů. Základem je také olejové oleje. Z transformačního oleje se vyznačuje zvýšenou viskozitou, zvýšeným bodem vzplanutí a snížené dielektrické ztráty. Z značek olejů jsme si všimli MN-4 (nízko viskózní, pro vyplnění nízkotlakých kabelů), C-220 (vysoký viskózu pro plnění vysokotlakých kabelů), KM-25 (nejvíce viskózní).

Druhý typ kapalných dielektriků je obtížné a nehořlavé tekutiny. Kapalné dielektriky s takovými vlastnostmi jsou poměrně hodně. Největší distribuce v elektroenergetice a elektrotechniku chlordifenyl.. V zahraniční literatura jsou volali chlorbiphenyls.. Jedná se o látky, které mají dvojitý benzenový kruh, tzv. Di (bi) fenylový prstenec a jeden nebo více atomů chloru připojené k němu. V Rusku se dielektrika této skupiny používají ve formě směsí, zejména směsi pentachlorodiphenylu s trichlorodipenylem. Obchodní jména některých z nich jsou "Council", "Sovvol", "Caloriya-2".

Dielektrické materiály jsou klasifikovány pro řadu intraspecifických značek, které jsou určeny jejich hlavními charakteristikami: elektrické, mechanické, fyzikálně-chemické, tepelné.

4.2.1 Elektrické vlastnosti dielektrických materiálů zahrnují:

Specifický objemný elektrický odpor ρ, om * m nebo specifická vodivost objemu σ, cm / m;

Specifický povrchový elektrický odpor ρ s, ohm nebo specifická povrchová vodivost σ s cm;

Teplotní koeficient specifické elektrické odolnosti tc ρ, ˚С -1;

Dielektrická propustnost ε;

Teplotní koeficient dielektrických konstantních tk;

Tangentní úhel dielektrických ztrát δ;

Elektrická pevnost materiálu E PR, MV / M.

4.2.2 Tepelné charakteristiky určují tepelné vlastnosti dielektrika.

Tepelné charakteristiky zahrnují:

Tepelná kapacita;

Teplota tání;

Teplota změkčování;

Teplota kappl;

Odolnost vůči teplu;

Odolnost proti topení;

Odolnost proti za studena je schopnost dielektriků odolávat nízkým teplotám při zachování elektrických izolačních vlastností;

Tropický odpor - odolnost dielektrií do komplexu vnějších vlivů v tropickém klimatu (prudký teplotní rozdíl, vysoká vlhkost, sluneční záření);

Termoelastický;

Teplota blesku páru elektrických izolačních kapalin.

Ohlašovací odpor je jedním z nejdůležitějších charakteristik dielektrií. V souladu s GOST 21515-76 je odolnost proti ohřevu schopnost dielektrika existovat po dlouhou dobu zvýšenou teplotu v průběhu času srovnatelné s dobou normálního provozu, bez neplatného zhoršení jeho vlastností.

Třídy odporu vytápění. Jen sedm. Charakterizované teplotním indexem TI. Tato teplota, při které je životnost materiálu 20 tisíc hodin.

4.2.3 Svařovací vlastnosti dielektrií

Odolnost proti vlhkosti je spolehlivost izolačního provozu, když se nachází v atmosféře vodní páry v blízkosti nasycení. Odolnost proti vlhkosti se hodnotí změnou elektrických, mechanických a jiných fyzikálních vlastností po nalezení materiálu v atmosféře se zvýšenou a vysokou vlhkostí; propustnost vlhkosti a vody; Absorpcí vlhkosti a vody.

Permeabilita vlhkosti - schopnost materiálu přeskočit páry vlhkosti v přítomnosti rozdílu mezi relativní vlhkostí vzduchu na obou stranách materiálu.

Absorbovatelnost vlhkosti - schopnost materiálu sorbit vodou během dlouhodobé deprese ve vlhké atmosféře v blízkosti stavu sytosti.

Vodní absces - schopnost materiálu sorbit vodou s dlouhým ponořením do vody.

Tropická rezistence a tropovazování zařízení - ochrana elektrických zařízení z vlhkosti, formy, hlodavců.

4.2.4 Mechanické vlastnosti dielektriků Definujte následující vlastnosti:

Destruktivní stres se statickým napětím;

Destruktivní napětí během statické komprese;

Destruktivní napětí během statického ohybu;

Tvrdost;

Šoková viskozita;

Odolnost proti rozdělení;

Odolnost proti trvanlivosti (pro flexibilní materiály);

Flexibilita v počtu dvojnásobných žebráků;

PlatextRistické vlastnosti.

Mechanické vlastnosti dielektrika definují odpovídající gosts.

4.2.5 Fyzikálně-chemické vlastnosti:

Číslo kyseliny určující množství volných kyselin v dielektriku, zhoršení dielektrických vlastností kapalných dielektrik, sloučenin a laků;

Kinematická a podmíněná viskozita;

Absorbce vody;

Voděodolnost;

Odolnost proti vlhkosti;

Odpor dug;

Kapacita sledování;

Rozhlasová trvanlivost atd.

5.8.2. Kapalné dielektriky

Jsou rozděleny do 3 skupin:

1) olejové oleje;

2) syntetické kapaliny;

3) rostlinné oleje.

Kapalné dielektriky se používají k impregnaci vysokonapěťových kabelů, kondenzátorů pro plnění transformátorů, spínačů a vstupů. Kromě toho provádějí funkce chladicí kapaliny v transformátorech, šokovací třepačce v přepínačích atd.

Olejové oleje

Olejové oleje představují směs parafínových uhlovodíků (S n2 n + 2) a naftenem (s n 2 n ) Řádky. Jsou široce používány v elektrotechniku \u200b\u200bjako transformátor, kabelové a kondenzátory oleje. Olej, naplnění mezer a pórů uvnitř elektrických instalací a produktů, zvyšuje elektrickou pevnost izolace a zlepšuje chladič z výrobků.

Transformátorový olej dostat se z ropy destilací. Elektrické vlastnosti transformátorového oleje jsou do značné míry závislé na kvalitě purifikace oleje z nečistot, obsahu vody v něm a stupni aduggace. Dielektrická permeabilita oleje 2.2, specifický elektrický odpor 10 13 Ohms · M..

Účelem transformátorových olejů je zvýšení elektrické pevnosti izolace; Destilovat teplo; Podporovat dugwashing v ropných spínačech, zlepšení kvality elektrická izolace V elektrických výrobcích: Risostats, papírové kondenzátory, papírové izolační kabely, napájecí kabely - vyplněním a impregnací.

Transformátorový olej během provozu zhoršuje, což zhoršuje svou kvalitu. Stárnoucí olej podporuje: kontaktní olej se vzduchem, zvýšené teploty, kontakt s kovy (Cu., Pb, fe.), dopad světla. Pro zvýšení životnosti je olej regenerován čištěním a odstraněním stárnoucí produkty, přidává inhibitory.

Kabela kondenzátor Oleje se liší od transformátoru více vysoká kvalita Čištění.

Syntetické kapalné dielektriky

Syntetická kapalná dielektrika pro některé vlastnosti přesahují olejové elektrické izolační oleje.

Chlorované uhlovodíky

Sobol. – pentachlordifenyl.C6H 2 SL3 - C6H3 SL 2 získané během chlorace difenyluOd 12 h 10

C6H5 - C6H5 + 5 Cl 2 → C6H2CI3 - C6H3 SL 2 + 5 HC1

Sobol. Používá se pro impregnace a výplň kondenzátory. Má vysokou dielektrickou konstanku ve srovnání s olejovými oleji. Dielektrická propustnost Rady 5,0, specifická elektrická rezistence 10 11 ¸ 10 12 ohmů · m. Primirms Rada pro impregnaci papírové síle a radiodesters. se zvýšenou specifickou kapacitou a nízkým provozním napětím.

Sovvol. - Směs sova s trichlorbenzene.. Slouží k izolování transformátorů proti výbuchu.

Silikonové tekutiny

Mají největší rozložení polydimethylsiloxany, polydiethylsiloxany, polymethylfenylsiloxany kapaliny.

Polysiloxanové tekutiny - kapalné silikonové polymery ( polyorganosiloxany.), mají takové cenné vlastnosti jako: vysoko odolnost proti topení, Chemická inertita, nízká hygroskopičnost, nízká teplota klíčení, vysoká elektrická vlastnost v širokém rozsahu frekvencí a teplot.

Kapalné polyorganosiloxany jsou polymerní sloučeniny s nízkým stupněm polymerace, jejichž molekuly obsahují siloxian seskupení atomů

kde jsou atomy křemíku spojeny s organickými radikályR: Methylch3, ethyl C 2H5, fenyl C6H 5 . Molekuly polyorganosiloxanových tekutin mohou mít lineární, lineární rozvětvenou a cyklickou strukturu.

Kapalný polymethylsiloxany. získané při hydrolýze dimethydichlorsilana. Ve směsi C. trimethylchlorsilan. .

Výsledné kapaliny jsou bezbarvé, rozpuštěny v aromatických uhlovodících, dichloretanu a řadě dalších organických rozpouštědel, nejsou rozpuštěny v alkoholech a acetonu. Polymethylsiloxany. Chemicky inertní, nemají agresivní akci na kovy a nereagují s většinou organických dielektrik a gumy. Dielektrická konstanta 2.0.¸ 2.8, specifický elektrický odpor 10 12 Ohm · M., Elektrická síla 12¸ 20 mv / m

Vzorec polydimethylsiloxan.ale Má vzhled

– SI.(CH3) 3 - O - [ SI.(CH3) 2 - O] n -SI.(CH3) \u003d O

Kapalné silikonové polymery se používají jako:

Polydyylsiloxanes. – získané při hydrolýze diethyldihlorsilana a triethylchlorsilana. . Mají široký teplotní rozsah teploty varu. Struktura je vyjádřena vzorcem:

Vlastnosti závisí na bodu varu. Elektrické vlastnosti se shodují s vlastnostmi polydimethylsiloxan..

Kapalný polymethylfenylsiloxany mají strukturu vyjádřenou vzorcem

Získat hydrolýzu fenylmethyldihlorsilanov. a další viskózní olej. Po zpracováníNaon Viskozita stoupá třikrát. Vydržel vytápění po dobu 1000 hodin na 250 ° C. Elektrické vlastnosti se shodují s vlastnostmi polydimethylsiloxan..

Pro γ - ozáření Viskozita silikonových kapalin se značně zvyšuje a dielektrické vlastnosti prudce zhoršují. S velkou dávkou radiační tekutiny transfect in kaučuk Hmotnost, a pak do pevného křehkého tělesa.

Fluorogenní tekutiny

Fluorogenní tekutiny - Od 8 f 16 - nesmysly a explozi, vysoký šampionát (200 ° C), mají nízkou hygroskopičnost. Spárují je vysokou elektrickou sílu. Kapaliny mají nízkou viskozitu, netopýry. Mají nejlepší chladič než olejové oleje a silikonové kapaliny.–) n.,

jedná se o nepolární polymer lineární struktury. Ukazuje se polymeraci ethylenového plynuC 2N 4. Při vysokém tlaku (až 300 MPa) nebo při nízkém (až 0,6 MPa). Molekulová hmotnost vysokotlakého polyethylenu - 18000 - 40000, nízká - 60000 - 800000.

Polyethylenové molekuly mají schopnost tvořit oblasti materiálu s uspořádaným uspořádáním řetězců (krystality), takže polyethylen se skládá ze dvou fází (krystalického a amorfního), jehož poměr určuje jeho mechanické a tepelné vlastnosti. Amorfní poskytuje materiálové elastické vlastnosti a krystalický je tuhost. Amorfní fáze má teplotu skleněné přechodové teploty +80 ° C. Krystalická fáze má vyšší vyhřívaný odpor.

Agregáty polyethylenových molekul krystalických fází jsou sférolity s orthorbombickou strukturou. Obsah krystalické fáze (až 90%) v polyethylenu s nízkým tlakem je vyšší než při vysokotlakém polyethylenu (až 60%). Vzhledem k vysoké krystalinitě nízkotlakého polyethylenu má vyšší teplotu tání (120-125 ° C) a vyšší pevnost v tahu. Struktura polyethylenu z velké části závisí na chladicím režimu. S jeho rychlým ochlazením se vytvoří malé sféry s pomalým chlazením - velké. Rychlý chlazený polyethylen se vyznačuje velkým pružností a méně tvrdostí.

Vlastnosti polyethylenu závisí na molekulové hmotnosti, čistotě, cizích nečistotách. Mechanické vlastnosti závisí na stupni polymerace. Polyethylen má velkou chemickou odolnost. Jako elektrický izolační materiál je široce používán v kabelovém průmyslu a při výrobě izolovaných vodičů.

V současné době jsou vyrobeny následující typy polyethylenových a polyethylenových výrobků:

1. nízký a vysoký tlak polyethylen - (ND) a (V.D.);

2. nízkotlaký polyethylen pro kabelový průmysl;

3. nízkomolekulární hmotnost polyethylenu s vysokým nebo středním tlakem;

4. porézní polyethylen;

5. polyethylenový speciální hadice plast;

6. polyethylen pro výrobu RF kabelu;

7. elektricky vodivý polyethylen pro kabelový průmysl;

8. polyethylen plný sazí;

9. chlorosulfikovaný polyethylen;

10. polyethylenový film.

Fluoroplasts.

Existuje několik typů fluorokarbonových polymerů, které mohou být polární a nepolární.

Zvažte vlastnosti produktu tetrafluorethylenového polymeračního produktu

(F 2 c \u003d cf 2).

Fluoroplast - 4. (Polytetrafluorethylen) - volný bílý prášek. Struktura molekul má formulář

Molekuly fluoroplastu mají symetrickou strukturu. Proto fluoroplast je nepolární dielektrika

Symetrie molekuly a vysokou čistotu vysoká úroveň Elektrické vlastnosti. Velká vazba energie meziC a F. Dává mu vysokou odolnost proti chladu a odolnost proti topení. Rádiové lístky z ní mohou pracovat od-195 ÷ + 250 ° C. Ne-flimm, chemicky stojany, nongigroscicic, má hydrofobnost, není ohromen formou. Specifický elektrický odpor je 10 15 ¸ 10 18 Ohm · M., dielektrické konstanty 1.9¸ 2.2, elektrická síla 20¸ 30 mv / m

Rádiové metody jsou vyrobeny z fluoroplastického prášku s lisováním za studena. Lisovací produkty SACH v pecích při 360 - 380 ° C. S rychlým ochlazením se produkt získá kaleným vysokou mechanickou pevností. S pomalým chlazením - non-perk. Jsou jednodušší, méně tvrdé, mají vysokou úroveň elektrických vlastností. Když se díly zahřívají na 370 ° od krystalického stavu, pohybují se do amorfní a získávají transparentnost. Tepelné rozklady materiálu začíná při\u003e 400 °. Kde.je tvořen toxický fluor.

Nedostatek fluoroplastu je jeho obrat pod působením mechanického zatížení. Má nízkou odolnost vůči záření a pracným časově náročným v produktu. Jeden z nejlepších dielektrií pro vybavení HF a mikrovlnná trouba. Vyrobené elektro a radiotergantní produkty ve formě desek, disků, kroužků, válců. Izolovat RF kabely tenké fólie, utěsnění se smrštěním.

Fluoroplast může být modifikován použitím výplňů - sklolaminátů, nitridu boru, sazí atd., Která umožňuje přijímat materiály s novými vlastnostmi a zlepšit dostupné vlastnosti.

Dielektrika - Jedná se o látky, které neprovádějí elektrický proud na určitý pór. Za určitých podmínek se narodila vodivost v nich. Tyto podmínky jsou mechanické, tepelné - obecně, energetické typy vlivů. Kromě dielektriků jsou také látky také klasifikovány pro vodiče a polovodiče.

Jaký je rozdíl mezi dielektrikami z vodičů a polovodičů

Teoretický rozdíl mezi těmito třemi typy materiálů může být reprezentován a udělám to, na obrázku níže:

Kresba je krásná, obeznámená s lavičkou školy, ale něco praktického z toho nebude velmi drahé. Nicméně, v tomto grafickém mistrovském díle je jasně definován rozdíl mezi vodičem, polovodičem a dielektrikou.

A rozdíl je velikost energetické bariéry mezi valenční zónou a vedení zóny.

V vodičích jsou elektrony ve valenční zóně, ale ne všechny, protože valenční zóna je nejvnitřnější hranice. Jistě je to jako migranty. Vedoucí zóna je prázdná, ale ráda hostům, protože je plná volných pracovních míst pro ně ve formě volných energetických zón. Při vystavení externímu elektrickému poli, extrémní elektrony získávají energii a přesuňte se do volných hladin vedení zóny. Toto hnutí také voláme elektrický šok.

V dielektrikách a vodičích je vše podobné, s výjimkou skutečnosti, že existuje "plot" - zakázaná zóna. Tato zóna je umístěna mezi zónou valence a vodivostí. Čím více je tato zóna, tím větší je energie pro překonání elektronů této vzdálenosti. Dielectrics mají velikost zóny více než v polovodičích. Existuje i podmínka: Pokud je DE\u003e 3EV () dielektrikou, v opačném případě de

Druhy a typy dielektriků

Klasifikace dielektrika je spokojená rozsáhlá. Existují kapalné, pevné a plynné látky. Dále jsou rozděleny podle určitých značek. Níže je podmíněná klasifikace dielektrika s příklady ve formě seznamu.

plynný

- Polar.
- nepolární (vzduch,)

kapalný

- Polar (voda, amoniak)

- tekuté krystaly

- nepolární (benzene)

pevný

- Centrosimmenitrical.

- amorfní

- pryskyřice, bitumeny (epoxidová pryskyřice)
- brýle
- neuspořádané polymery

- polykrystals.

- nepravidelné krystaly
- keramika
- Objednané polymery
- Satallles

- monokrystalální

- molekulární
- kovalentní
- ionic.

- paraelektrické posunutí
- paraelectric "objednávka-nepořádek"

- dipól

- non-centrosmenzyrický

- monokrystalální

- pyroelectrics.

- feroelektrické posunutí
- feroelektrický "objednávka-nepořádek"
- lineární pyroelectrics.

- piezoelectrics.

- s vodíkovými vazbami
- kovalentní
- ionic.

- textura

- elektronické vady
- iontové vady
- polární molekuly
- makrodipole
- feroelektrické domény
- krystaly v matrici

Pokud užíváte kapalné a plynné dielektriky, pak hlavní klasifikace spočívá v otázce polarity. Rozdíl v molekulách symetrie. V polárních molekulách jsou asymetrické, v nepolárním symetrickém. Asymetrické molekuly se nazývají dipoly. V polárních tekutinách je vodivost tak velká, že nemohou být použity jako izolační látky. Proto se pro tyto účely používá nepolární, také transformátorový olej. A přítomnost polárních nečistot i v setinách významně snižuje rozpadový bar a negativně ovlivňuje izolační vlastnosti nepolární dielektriky.

krystaly patří mezi průměr mezi kapalinou a krystalem, následujícím způsobem od názvu.

Další populární otázkou o vlastnostech a použití kapalných dielektriků bude následující: voda - dielektrický nebo vodič? V čisté destilované vodě nejsou žádné nečistoty, které by mohly způsobit proud tekoucí. Čistá voda Můžete vytvořit v laboratoře, průmyslových podmínkách. Tyto podmínky jsou složité a obtížné splnit běžná osoba. Existuje snadný způsob, jak zjistit, zda destilovaný proud vodního proudu.

Vytvořit elektrický obvod (proudový zdroj - voda - voda - žárovka - jiný drátový zdrojový zdroj), ve kterém bude nádoba s destilovanou vodou jednou z sekcí pro proudový proud. Když zapnete schéma do práce, žárovka se nerozsvítí - tedy proud neprochází. Pokud se otočí, znamená to vodu s nečistotami.

Proto, jakákoliv voda, která se setkáváme: Z jeřábu, v jezeře, v koupelně - bude to dirigent v důsledku nečistot, které vytvářejí příležitost pro současný únik. Nenechte se koupat v bouřce, nefungují s mokrým rukama s elektřinou. I když čistá destilovaná voda je polární dielektrika.

Pro pevné dielektriky, klasifikace v podstatě spočívá v otázce činnosti a pasivity. Pokud jsou vlastnosti konstantní, pak se dielektrika používá jako izolační materiál, to znamená, že je pasivní. Pokud se změní vlastnosti, v závislosti na vnějších vlivech (tepla, tlaku), pak se tato dielektrika používá pro jiné účely. Papír je dielektrika, pokud je voda impregnována vodou - proud se provádí a provádí se, pokud je papír impregnován transformátorovým olejem - pak je to dielektrika.

Fólie se nazývá tenká kovová deska, kov - jak je známo, je vodič. Na prodej, například PVC fólie je k dispozici, zde slovo fólie pro jasnost a slovo PVC je pochopit význam - protože PVC je dielektrika. Ačkoli v Wikipedii - fólie se nazývá tenký plechu.

Amorfní kapaliny - Je to pryskyřice, sklo a bitumen a vosk. S rostoucí teplotou, tyto dielektrické roztavené taví, jsou to zmrazené látky - to jsou divoké definice, které charakterizují pouze jednu linii pravdy.

Polykrystals. - To, jako by zasáhla krystaly, kombinované do jednoho krystalu. Například sůl.

Monokrystalace - Jedná se o pevný krystal, na rozdíl od výše uvedeného polykrystalu s kontinuální krystalovou mřížkou.

Piezoelectrics. - Dielectrics, ve kterých se mechanickou expozicí (postřikování) vyskytuje proces ionizace. Používá se v zapalovačích, rozbuškách, ultrazvukovém vyšetření.

Pyroelectrics. - Když se teplotní změny v těchto dielektrikách vyskytuje spontánní polarizace. Došlo také během mechanické expozice, to znamená, že pyroelectrics jsou také piezoelectrics, ale ne naopak. Příklady slouží jako jantarový a turmalin.

Fyzikální vlastnosti dielektrika

Pro vyhodnocení kvality a stupně vhodnosti dielektrika je nutné určit své parametry. Pokud tyto parametry sledujete, můžete zabránit nehodě v čase nahrazením položky na nový s platnými parametry. Tyto parametry jsou: polarizace, elektrická vodivost, elektrická pevnost a dielektrické ztráty. Pro každou z těchto parametrů existuje vlastní vzorec a konstantní hodnotu ve srovnání s tím, která je uzavřena materiálová vhodnost.

Hlavní elektrické vlastnosti dielektriků jsou polarizací (náboj posunutí) a elektrickou vodivost (schopnost provádět elektrický proud) posunutí souvisejících nábojů dielektrika nebo jejich orientace v elektrickém poli se nazývá polarizace. Tato vlastnost dielektrických materiálů je charakterizována relativní dielektrickou konstantou ε . S polarizací na povrchu dielektrika, jsou vytvořeny připojené elektrické náboje.

V závislosti na typu dielektriky může být polarizace: elektronická, iontová, dipólová relaxace, spontánní. Podrobněji o jejich vlastnostech v infografika níže.

Pod elektrickou vodivostí pochopit schopnost dielektrika provádět elektrický proud. Proud tekoucí v dielektrikum se nazývá únikový proud. Únikový proud se skládá ze dvou složek - proudu absorpce a proudu. Prouzdícími proudy jsou způsobeny dostupností volných nábojů v dielektrickém, absorpčním proudem - polarizační procesy, dokud není rovnováha stanovena v systému.

Velikost elektrické vodivosti závisí na teplotě, vlhkosti a počtu dopravců zdarma.

S rostoucí teplotou se zvyšuje elektrická vodivost dielektriků a kapky odporu.

Závislost na vlhkosti nás navrhne k klasifikaci dielektriků. Koneckonců, nepolární dielectrics nejsou navlhčeny vodou a neexistuje žádný případ pro změnu vlhkosti. A v polární dielektrii se zvyšujícím se vlhkostí zvyšuje obsah iontů a roste elektrická vodivost.

Vodivost dielektrika sestává z povrchové a objemové vodivosti. Koncepce specifické objemové vodivosti je znám, označený písmenem Sigma σ. A reverzní hodnota je specifický objemový odpor a je označen dopisem RO ρ .

Ostré zvýšení vedení v dielektrikum se zvýšením napětí může vést k elektrickému rozpadu. A stejně, v případě, že izolační odpor klesne, znamená to, že izolace se nevyrovnává jeho úkol a opatření musí být použita. Izolační odolnost sestává z povrchového a objemového odporu.

Dielektrické ztráty v dielektrikum porozumět ztrátě proudu uvnitř dielektriky, které jsou rozptýleny ve formě tepla. Chcete-li určit tuto hodnotu, je zaveden parametr Tangent Delta tgδ.. Δ je úhel, který doplňuje až 90 stupňů, úhel mezi proudem a napětím v obvodu s nádobou.

Dielektrické ztráty jsou: rezonanční, ionizace, elektrická vodivost, relaxace. Promluvme si o každém typu.

Elektrická pevnost je poměr děrovacího napětí na vzdálenost mezi elektrodami (nebo tloušťkou dielektrika). Tato hodnota je určena minimálním rozsahem pevnosti elektrického pole, při které dojde k poruše.

Rozpis může být elektrický (ionizační ionizace, fotoionizace), tepelné (velké dielektrické ztráty, tedy mnoho tepla, a tavící se chovárba může dojít) a elektrochemické (v důsledku tvorby pohyblivých iontů).

A na konci dielektrického stolu, jak bez ní.

Výše uvedená tabulka zobrazuje data o elektrické pevnosti, specifické odolnosti objemu a relativní dielektrické konstanty pro různé látky. Také tečna úhlu dielektrických ztrát nebyla obtoková.

Poslední články

Nejpopulárnější

Všechny kapaliny a pevné látky v povaze operace na nich na elektrostatickém poli jsou rozděleny do vodičů, polovodičů a dielektriky.

Dielektrika (izolátory)- Látky, které neztrácejí špatně nebo neexistují elektrický proud. Dielektriciové zahrnují vzduch, některé plyny, sklo, plasty, různé pryskyřice, mnoho typů gumy.

Pokud vložíte neutrální tělesa v elektrickém poli z materiálů, jako je sklo, eBonit, můžete pozorovat jejich přitažlivost jako pozitivně nabitá a negativně nabitá těla, ale významně slabší. Při rozdělení takových orgánů v elektrickém poli, jejich části jsou neutrální, stejně jako celé tělo jako celek.

Proto, v těchto tělech nejsou žádné bezplatné elektricky nabité částice, Schopen pohybovat v těle pod působením externího elektrického pole. Látky, které neobsahují bezplatné elektricky nabité částice, se nazývají dielektrika nebo izolátory.

Atrakce nenarušených těl z dielektriků do nabitých těles je způsobena jejich schopností polarizace.

Polarizace- Posunutí vázaných elektrických nábojů uvnitř atomů, molekul nebo uvnitř krystalů pod působením externího elektrického pole. Nejjednodušší příklad polarizace - Účinek externího elektrického pole na neutrálním atomu. V externím elektrickém poli je síla působící na negativně nabité pláště směřuje opačně, která působí na pozitivní jádro. Pod působením těchto sil se elektronová skořápka mírně posune vzhledem k jádru a deformovaným. Atom zůstává obecně neutrální, ale střediska pozitivního a negativního náboje v něm se již neshoduje. Takový atom lze považovat za systém dvou rovných tečkových nábojů opačného znaménku, který se nazývá dipolem.

Pokud umístíte dielektrickou desku mezi dvěma kovovými deskami s nábojem opačného znaku, všechny dipóly v dielektriku pod působením externího elektrického pole jsou převedeny kladné náboje na negativní desku a záporné náboje k pozitivně nabité desce. Dielektrická deska zůstává obecně neutrální,jeho povrchy jsou však pokryty protichůdnými znakem přidružených poplatků.

V elektrickém poli, polarizační poplatky na dielektrickém povrchu vytvářejí elektrické pole opačně odeslané externím elektrickým polem. V důsledku toho se snižuje pevnost elektrického pole v dielektrickém snižování, ale ne na nulu.

Poměr napěťového modulu E 0 elektrického pole ve vakuu do modulu napětí E elektrického pole v homogenním dielektrikum se nazývá dielektrická konstanta ɛ Látka:

ɛ \u003d e 0 / e

Když interakce dvou bodových elektrických nábojů v médiu s dielektrickou konstantou ɛ v důsledku snížení pevnosti v terénu v ɛ krát, Coulomb síly také snižuje najednou:

F e \u003d k (q 1 · q 2 / ɛr 2)

Dielectrics jsou schopni relaxovat externí elektrické pole. Tato vlastnost je aplikována v kondenzátorech.

Dealmentators- Jedná se o elektrické spotřebiče pro akumulaci elektrických nábojů. Nejjednodušší kondenzátor se skládá ze dvou paralelních kovových desek, oddělených dielektrickou vrstvou. Při hlášení desek rovných v modulu a naproti znaku poplatků + Q a -q Mezi deskami je vytvořeno elektrické pole s napětím. E.. Mimo desky se účinek elektrických polí zaměřených na nabité desky vzájemně kompenzují, je síla pole nulová. Napětí U. Mezi deskami jsou přímo úměrné náboji na jedné desce, takže poměr náboje q. Napětí U.

C \u003d q / u

je konstantní kondenzátor pro všechny hodnoty poplatku q.Tento postoj Zvolal výkonovou kapacitu kondenzátoru.

Máte otázky? Nevíte jaké Dielectrics jsou?
Chcete-li získat pomoc učitele - registrovat.
První lekce je zdarma!

místo, s plným nebo částečným kopírováním materiálu odkazu na původní zdroj je vyžadován.

Dielectrics, látky, špatně vodivý elektrický proud. Termín "dielektrika" byl zaveden M. Faraday určením látek, ve kterých proniká elektrostatické pole. Při umístění v elektrickém poli jakékoli látky, elektrony a atomová jádra zažívají sílu z tohoto pole. Jako výsledek, část nábojů přesunuta do elektrického proudu. Zbývající poplatky jsou redistribuovány tak, aby se "těžiště" pozitivních a negativních poplatků posunuty vzájemně. V poslední případ Mluvit o polarizaci látky. V závislosti na tom, který z těchto dvou procesů (polarizace nebo elektrická vodivost) převažuje, látky jsou rozděleny do dielektrika (všechny neionizované plyny, některé kapaliny a pevné těleso) a vodiče (kovy, elektrolyty, plazma).

Elektrická vodivost dielektriků ve srovnání s kovy je velmi malá. Specifický elektrický odpor dielektriky 10 8 -10 17 ohm · cm, kovy - 10 -6 -10 -4 Ohm · cm.

Kvantitativní rozdíl v elektrické vodivosti dielektriků a kovů Klasická fyzika se snažila vysvětlit skutečnost, že v kovech jsou volné elektrony, zatímco v dielektriku jsou všechny elektrony připojeny (patří do jednotlivých atomů) a elektrické pole se nevyjádří, ale pouze mírně je posune.

Kvantová teorie pevné tělo Vysvětluje rozdíl v elektrických vlastnostech kovů a dielektrika různými distribucí elektronů energetickými hladinami. V Dielektrika nahoře naplněném elektronem se hladina energie shoduje s horní hranice Jeden z povolených zón (v kovech, které leží uvnitř vyřešené zóny) a nejbližší volné hladiny jsou odděleny od zakázané zóny naplněné zakázanou zónou, aby překonali, které elektrony nemohou pod vlivem ne příliš silných elektrických polí (viz teorie zóny). Elektrický terénní efekt je snížen na redistribuci hustoty elektronů, což vede k polarizaci dielektrika.

Polarizace dielektriků. Mechanismy polarizace dielektrií závisí na povaze chemické vazby, tj. Rozložení hustoty elektronů v dielektrikum. V iontových krystalech (například NaCl), polarizace je výsledkem iontového posunu vzhledem k sobě (iontové polarizace), jakož i deformaci elektronických skořepin jednotlivých iontů (elektronová polarizace), tj. Součet iontových a elektronové polarizace. V kovalentních spojovacích krystalech (například diamantu), kde je hustota elektronů rovnoměrně rozložena mezi atomy, je polarizace způsobena hlavně vysídlením elektronů cvičení chemická komunikace. U takzvaných polárních dielektriků (například pevných H2S) skupiny atomů jsou elektrické dipóly, které jsou zaměřeny chaotické v nepřítomnosti elektrického pole, a v poli získává převažující orientaci. Taková orientační polarizace je typická pro mnoho kapalin a plynů. Podobný mechanismus polarizace je spojen s "Croskomem" pod působením elektrického pole jednotlivých iontů z některých rovnovážných poloh v mřížce ostatním. Zvláště často je takový mechanismus pozorován v látkách s vodíková vazba (Například led), kde atomy vodíku mají několik rovnovážných poloh.

Polarizace dielektrika je charakterizována polarizačním vektorem P, což je elektrický moment dipólového momentu jednotky dielektriky:

kde p i jsou dipólové momenty částic (atomy, ionty, molekuly), n je počet částic na jednotku objemu. Vektor P závisí na napětí elektrického pole E. Ve slabých polích ρ \u003d ε 0 κε. Koeficient proporcionality κ se nazývá dielektrická náchylnost. Často namísto vektor P Použití Vektor elektrické indukce (1) \\ t

kde ε je dielektrická permeabilita, ε 0 - elektrická konstanta. Hlavními vlastnostmi dielektrika jsou hodnoty κ a ε. V anizotropních dielektrických dielektrikách (například v nekomonstevních krystalech) se směr p určuje nejen směrem pole E, ale také směr osy symetrie krystalu. Vektor p bude proto pohybovat různé úhly s vektoru E, v závislosti na orientaci, s ohledem na osy symetrie krystalu. V tomto případě je vektor D určen vektorem E s pomocí jedné hodnoty ε, a několik (obecně, šest), tvořící dielektrický konstantní tenzor.

Dielektriky v variabilním poli. Pokud se změní pole E v čase t, polarizace dielektrika nemá čas, aby ji následoval, protože posuny poplatků nemohou nastat okamžitě. Vzhledem k tomu, jakákoliv variabilní pole může být reprezentována jako soubor oblastí, která se mění harmonickým zákonem, postačuje studovat chování dielektrika v poli E \u003d E 0, kde ω je frekvence proměnné pole, E 0 je amplituda síly pole. Pod působením této oblasti budou D a P závislé harmonicky a se stejnou frekvencí. Rozdíl mezi fázemi δ se objeví mezi oscilací P a E, který je způsoben zpožděním polarizace p z pole E. Harmonický zákon může být reprezentován v komplexní formě E \u003d E 0 E iωT, pak D \u003d D 0 e iωt a d 0 \u003d ε (ω) ε 0. Dielektrická konstanta v tomto případě je komplexní hodnota: ε (ω) \u003d ε '+ iε' ', ε' a ε '' závisí na frekvenci variabilního elektrického pole ω. Absolutní hodnota

určuje amplitudu oscilace D a poměr ε '/ ε "\u003d Tgδ je fázový rozdíl mezi oscilací D a E. Hodnota Δ se nazývá úhel dielektrických ztrát. V konstantním elektrickém poli ω \u003d 0, ε "\u003d 0, ε '\u003d ε.

Ve proměnných elektrických oblastí vysokých frekvencí se vlastnosti dielektrika charakterizují indexy lomu N a absorpce K (namísto ε 'a ε "). První rovný vztah Distribuční sazby elektromagnetické vlny v dielektrikum a ve vakuu. Absorpční indikátor K charakterizuje útlum elektromagnetických vln v dielektrikum. Hodnoty N, K, ε 'a ε jsou spojeny podle vztahu (2)

Polarizace dielektriků v nepřítomnosti elektrického pole. V řadě pevných dielektriků (pyroelectrics, feroelectrics, piezoelectrics, elektricky desky) může existovat polarizace bez elektrického pole, tj. Může být způsoben jinými důvody. V pyroelektrických poplatcích je tedy tak asymetricky, centra gravitačních nábojů opačného označení se neshodují, tj. Dielektrický je spontánně polarizován. Polarizace v pyroelectrics se však projevuje pouze tehdy, když se teplota změní, když elektrické náboje kompenzují polarizaci nemají čas restrukturalizovat. Různé pyroelectrics je feroelectrics, jejichž spontánní polarizace může být významně změněna pod vlivem vnějších vlivů (teplota, elektrické pole). V piezoelektrii se polarizace vyskytuje během křišťálové deformace, která je spojena se zvláštnostmi jejich krystalové struktury. Polarizace v nepřítomnosti pole může být také pozorována v některých látkách typu pryskyřice a copu, zavolá elektricky.

Elektrická vodivost dielektriků je malá, ale vždy se liší od nuly. Pohyblivé nosiče náboje v dielektriku mohou být elektrony a ionty. Za normálních podmínek je elektronická vodivost dielektriků ve srovnání s iontem malá. Iontová vodivost může být způsobena pohybem jak vlastních iontů a nečistot. Možnost pohybu iontů krystalem je spojena s přítomností vad v krystalech. Pokud je například v křišťálově volné místo, pak pod působením pole může vezme sousední iont, v nově vytvořeném volném místě může projít dalším iontem atd. V důsledku toho se vyskytuje pohyb neobsazení, který vede k přenosu náboje celým krystalem. Pohyb iontů dochází v důsledku jejich šatů na mezerách. S rostoucí teplotou se zvyšuje iontová vodivost. Výrazný příspěvek k elektrické vodivosti dielektrika může být vyrobena vodivost povrchu (viz povrchové jevy).

Vzorek dielektrikum. Hustota elektrického proudu J přes dielektriku je úměrná napětí elektrického pole E (OHM zákon): J \u003d ς, kde ς je elektrická vodivost dielektrika. V dostatečně silných oblastech se však proud zvyšuje rychleji než podle zákona OHM. S určitou kritickou hodnotou se vyskytuje elektrická disperze dielektrika. Velikost EF se nazývá elektrická trvanlivost dielektriky. S poruchou, téměř všechny proudu proudí úzkým kanálem (viz aktuální šněrování). V tomto kanálu J dosáhne velkých hodnot, což může vést ke zničení dielektrika: průchozí otvor nebo dielektrikou se upraví přes kanál. Kanál může provést chemické reakce; Například uhlík se vysráží v organických dielektrikách, v iontových krystalech - kovu (metalizace kanálů), atd., Vždy, které jsou přítomny v dielektrické nehomogenitě, jsou s výhodou povýšeny, protože v místech nehomogenitách se pole E může zvýšit lokálně.

V pevných dielektrických rozlišování tepelných a elektrických maličkostí. S teplem, množství tepla uvolněného v dielektrikum roste s teplem, a proto dielektrická teplota, která vede ke zvýšení počtu nosičů nití n a sníží specifický elektrický odpor ρ. S elektrickým vzorkem se zvýšením pole se také snižuje generování nosičů náboje pod působením pole a ρ.

Elektrická pevnost kapalných dielektriků na silný závisí na čistotě kapaliny. Přítomnost nečistot a kontaminantů významně snižuje E PR. Pro čisté homogenní kapalné dielektriky E je blízko pevných dielektriků. Rozpad plynu je spojeno s ionizací nárazu a projevuje se ve formě elektrického výboje.

Nelineární vlastnosti dielektriků. Lineární závislost P \u003d ε 0 je platná pouze pro pole E, podstatně menší intrakrystalická pole E CR (E CB přibližně 10 8 V / cm). Protože Epr.<< Е кр, то в большинстве диэлектриков не удаётся наблюдать нелинейную зависимость Р(Е) в постоянном электрическом поле. Исключение составляют сегнетоэлектрики, в которых в сегнетоэлектрической области и вблизи точек фазовых переходов наблюдается сильная нелинейная зависимость Р(Е). При высоких частотах электрическая прочность диэлектрика повышается, поэтому нелинейные свойства любых диэлектриков проявляются в ВЧ-полях больших амплитуд. В частности, в луче лазера могут быть созданы электрические поля напряжённостью порядка 10 8 В/см, в которых становятся существенными нелинейные свойства диэлектрика, что позволяет осуществить преобразование частоты света, самофокусировку света и другие нелинейные эффекты (смотри Нелинейная оптика).

Aplikace dielektriků. Dielektrika se používají hlavně jako elektrické izolační materiály. Piezoelectrics se používají k převodu mechanických signálů (posunutí, deformace, zvukové oscilace) do elektrických a naopak (viz piezoelektrický konvertor); Pyroelectrics - jako tepelné detektory různých záření, zejména IR záření; Segroesoelectrics, být také piezoelektrika a pyroelectrics, kromě kondenzátorových materiálů (v důsledku vysoké dielektrické permeability), jakož i nelineární prvky a paměťové prvky v různých zařízeních. Většina optických materiálů je dielektrika.

Svítí: Frielichová dielektrická teorie. M., 1960; Hippel A. R. Dielectrics a vlny. M., 1960; Feynman R., Leighton R., Sands M. Fainman přednášky ve fyzice. M., 1966. Vol. 5: elektřina a magnetismus; Kalashnikov S. G. Elektřina. 5. ed. M., 1985.

A. P. Leiggyuk, D. G. Sannikov.