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《纸张介电常数及介质损耗角正切测定方法》标准修订研究报告

ResearchReportontheRevisionofStandardforDeterminationofDielectricConstantandDielectricLossTangentofPaper

摘要

随着新材料产业的快速发展，电磁功能纸张在电子器件、电磁屏蔽等领域的应用日益广泛。介电常数和介质损耗角正切作为表征材料电磁性能的关键参数，其准确测定对产品质量控制和技术创新具有重要意义。现行标准仅针对电缆纸的介质损耗角正切测定，已无法满足多样化纸张材料的测试需求。

本报告详细阐述了标准修订的目的意义、技术内容和创新点。修订后的标准将新增改良型介质填充波导法，测试频段扩展至1-40GHz，可精确测定各类电磁功能纸张的介电常数和损耗角正切值。标准修订解决了薄型柔性材料测试中的固定难题，提高了测量准确度，填补了行业空白。

本标准的实施将促进我国电磁功能材料产业的规范化发展，为产品质量控制提供技术支撑，对推动新材料领域的技术创新具有重要价值。

关键词：介电常数；介质损耗角正切；电磁功能纸张；标准修订；介质填充波导法

Keywords:Dielectricconstant;Dielectriclosstangent;Electromagneticfunctionalpaper;Standardrevision;Dielectric-filledwaveguidemethod

正文

1.修订背景与必要性

介电常数（ε）和介质损耗角正切（tanδ）是评价电介质材料性能的核心参数。介电常数反映材料储存电能的能力，而损耗角正切表征能量损耗程度。在5G通信、柔性电子等新兴领域，电磁功能纸张的应用日益广泛，对材料电磁性能的精确表征提出了更高要求。

现行标准QB/T3732-1999仅规定了电缆纸介质损耗角正切的电桥测定法，存在以下局限性：

1.测试对象单一，无法满足电磁屏蔽纸、改性纸蜂窝等新型材料的测试需求

2.测试频段受限，难以适应高频应用场景

3.缺乏介电常数测定方法，影响材料性能的全面评价

2.主要技术内容创新

修订后的标准包含两大测试方法：

方法一：电桥法（改进版）

-保留原有电缆纸介质损耗角正切测定方法

-优化试验步骤，提高测量重复性

-增加温度、湿度等环境参数控制要求

方法二：改良型介质填充波导法（新增）

-测试原理：基于传输/反射理论，通过测量S参数反演材料电磁参数

-技术特点：

-测试频段：1-40GHz（可根据波导规格扩展）

-测量精度：介电常数误差≤5%，损耗角正切误差≤10%

-创新性地解决了薄型材料固定难题

-适用范围：电磁功能纸张及其他柔性介质材料

3.技术创新点

1.多频段测试能力：覆盖微波常用频段，满足不同应用场景需求

2.材料适应性：特殊夹具设计可测试厚度0.05-3mm的柔性材料

3.自动化程度高：支持扫频测量，数据自动采集与处理

4.方法互补性：电桥法适用于低频精确测量，波导法适合高频快速测试

4.标准实施效益

-产业支撑：符合《新材料产业发展指南》对高性能纤维制品的要求

-质量提升：帮助企业建立完善的电磁性能检测体系

-技术创新：为新型电磁功能纸张研发提供测试方法支撑

-国际接轨：测试方法与IEC60250等国际标准保持协调

主要参与单位介绍

中国制浆造纸研究院作为本标准修订的牵头单位，是国家纸张质量监督检验中心的依托机构。该院拥有：

-国家级检测实验室：配备矢量网络分析仪（KeysightN5224B）、介电谱仪等先进设备

-专业技术团队：包括5名正高级工程师和10余名标准化专家

-科研成果：近五年主导制修订国家标准20余项，获省部级科技奖3项

在本次标准修订中，研究院联合电子科技大学、中航工业复合材料研究所等单位，开展了大量验证试验，确保测试方法的科学性和可操作性。

结论与展望

本次标准修订系统解决了电磁功能纸张电磁参数测试的技术难题，建立了完整的测试方法体系。标准的实施将：

1.提升我国电磁功能纸张产品的质量一致性

2.促进新材料在5G基站、柔性电子等领域的应用

3.推动测试仪器设备的国产化进程

未来建议：

-持续跟踪国际标准动态（如IECTC112工作组进展）

-开展实验室间比对试验，确保测量结果的可比性

-探索太赫兹频段的测试方法研究

本标准的发布实施，将为我国新材料产业高质量发展提供重要技术支撑。

参考文献：

[1]GB/T1409-2006测量电气绝缘材料在工频、音频、高频下介电常数和介质损耗因数的推荐方法

[2]IEC60250:1969测量电气绝缘材料在工频、音频、高频下介电常数和介