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第二章 无机介电材料-电介质陶瓷 第二章 无机介电材料-电介质陶瓷 第二章 无机介电材料与应用 铁电晶体的电滞回线 　　（1）当外加电场于铁电体材料时，如认为所讨论的铁电材料只有彼此成1800的电畴，则铁电材料中沿电场方向的电畴扩大，而逆电场方向的铁电体的电滞回线电畴减小，即逆电场方向的电畴偶极矩转向电场方向，因而使介质的极化强度随着电场强度的增加而迅速地增大(图中A至B段)，图中B点相应于晶体中全部电畴偶极矩沿电场方向排列，达到了饱和。 （2）进一步增加电场，就只有电子的及离子的位移极化效应，P一E呈直线关系，如图中B至C段。 （3）如果减小外电场，晶体的极化强度从C点下降，由于自发极化偶极距仍大多在原定电场方向、故P一E曲线将沿CD曲线缓慢下降。当场强E降到零时，极化强度P并不下降为零而仍然保留极化，称Pr(相应于图中OD线段)为剩余极化强度。 （4）这里Pr是对整个晶体而言的，而线性部分的延长线与极化轴的截距Ps(相应图中OE线段)表示电畴的自发极化强度，相当于每个电畴的固有饱和极化强度。要把剩余极化去掉，必须再加反向电场，以达到晶体中沿电场方向和逆电场方向的电畴偶极矩相等，极化相消，使极化强度重新为零的电场El(相应于图中OF线段)称为矫顽电场。 （5）如果反向电场继续增加，则所有电畴偶极矩将沿反向定向，达到饱和(相应回中G点)。 （6）反向场强进一步增加，曲线G至H段与B至C段相似。 （7）要是电场再返回正向，P一E曲线便按HGIC返回，完成整个电滞回线。电场每变化一周，上述循环发生一次。 （8）描述电滞回线最重要的参数为自发极化强度Ps和矫顽场强度Ec。不过矫顽场强与温度和频率有关，通常温度增加，矫顽场强下降；频率增加，矫顽场强增大。 第二章 无机介电材料与元器件 第三章 瓷介电容器 第 五 节 瓷 介 电 容 器 七、电容器的损耗 （五）电容器损耗角的组成 电容器的损耗 介质材料的损耗 金属部分的损耗 主要介质 辅助介质：浸渍料、衬垫、引出线绝缘子、包封灌注材料 极板 引线 接触电阻 第 五 节 瓷 介 电 容 器 七、电容器的损耗 1.复合介质的tgδ （1）串联复合时的tgδ C1 C2 r2 r1 第 五 节 瓷 介 电 容 器 七、电容器的损耗 （2）并联复合时的tgδ R1 R2 C1 C2 两种介质串联复合时的tgσ比并联复合时的小而且能基本保持tgσ低的特点 第 五 节 瓷 介 电 容 器 七、电容器的损耗 电容器的tgδ主要取决于所用介质材料的tgδ及其特性。 a.辅助介质的损耗及金属部分的损耗； b.制造工艺本身使主要介质材料的tgδ有所增加； c.其他一些损耗，如极板边缘游离现象，闪变现象和极板振动所引起的附加损耗。 第 五 节 瓷 介 电 容 器 七、电容器的损耗 2.电容器tgδ的特性 （1）tgδ的温度特性 主要介质为极性介质的电容器 1 2 3 4 电容器tgδ的温度特性曲线 tg δ t 1-有效介质tgδ 2-金属部分tgδ 3-表面漏导损耗tgδ 4-电容器总的tgδ 主要介质为非极性介质的电容器 玻璃釉电容器tgδ的温度特性曲线 tg δ×104 t 100 200 第 五 节 瓷 介 电 容 器 七、电容器的损耗 2.降低电容器tgδ的主要途径 (1)恰当选择介质材料 (2)合理的电容器结构 (3)良好的制造工艺 减少极板的损耗的方法： (1)电极板材料的电阻率尽可能小些； (2)电极金属层应有足够的厚度,一般要求10μm以上； (3)采用合理的介质边缘和极板边缘结构。 第 五 节 瓷 介 电 容 器 八、电容器的介电强度 1.介电强度 是指它能随加于两引出端上的电压而又不致被击穿（损坏）的能力。 电击穿、热击穿和老化击穿 第 五 节 瓷 介 电 容 器 八、电容器的介电强度 （1）电容器击穿的有关参数 a.电容器的击穿电压Ub b.电容器的试验电压Ut，一般为直流，施加电压时间为10s，瓷介电容器为1min； c.电容器的工作电压Uw （2）三者之间的关系 对于介质厚度和极板面积较小的电容器，系数K1不应低于2；当厚度和面积增大时，K=2 第 五 节 瓷 介 电 容 器 八、电容器的介电强度 一般电容器K=3；瓷介电容器：当Uw1000V时，K=2~3； Uw=1000V；k=1.2~2 第 五 节 瓷 介 电 容 器 八、电容器的介电强度 2.电容器击穿的影响因素 （1）电容器介质的厚度 （2）极板面积的影响 （3）复合介质的介电强度 电场分布示均匀产生的原因： a.介质内部本身不均匀； b.复合介质中电场不均匀分布； c.极板边缘效应引起的电场畸变。 第 五 节 瓷 介 电 容 器 Z1 C1—