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電容器常用的介質(zhì)材料有哪些 |
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| 電容器在某種意義上類似于電池。雖然電容和電池的工作模式有很大的不同，但共同點是它們都是可以完成電力的設(shè)備和設(shè)備。但相對而言，電容器的工作原理要簡單得多。電池可以產(chǎn)生電子，而電容器只能儲存電子。簡單的電容器由兩端的板和下方的絕緣介質(zhì)（包括空氣）組成。 通電之后，極板帶電，形成電壓（電位差），但由于下方有絕緣材料，整個電容器不導(dǎo)電。然而，這種情況的前提是不超過電容器的臨界電壓（擊穿電壓）。我們知道任何物質(zhì)都是相對絕緣的。當(dāng)材料兩端的電壓增加到一定程度時，材料可以導(dǎo)電。我們稱之為擊穿電壓。電容器也不例外。當(dāng)它們被破壞時，它們不是絕緣體。 這種電壓在電路之中是看不見的，所以它在擊穿電壓下列工作，可以看作是絕緣體。然而，在交流電路之中，因為電流的方向是時間的函數(shù)。 電容器充放電過程是有時間的。此時，板塊棟的電場發(fā)生變化，這個電場也是時間的函數(shù)。事實上，電流以電場的形式在電容器間傳遞。 電容器介質(zhì)材料以固體為主，分為有機和無機兩類。從分子結(jié)構(gòu)之上看，無機介電材料有微晶離子結(jié)構(gòu)和非晶態(tài)結(jié)構(gòu)（如陶瓷、玻璃、云母等）。有機介電材料主要由共價鍵合的聚合物結(jié)構(gòu)組成，按結(jié)構(gòu)對稱與否可分為非極性（如聚丙烯、聚苯乙烯等）和極性（聚對苯二甲酸乙二醇酯等）。 電解電容器中使用的介質(zhì)是直接生長在陽極金屬之上的氧化膜，它也是一種離子結(jié)構(gòu)。離子結(jié)構(gòu)完整致密的非極性有機材料和無機材料的極化屬于快極化型，極性有機材料和松弛結(jié)構(gòu)的離子晶體的極化屬于慢極化型。前者具有較低的介電常數(shù)、較小的損耗角正切TGδ、較好的溫度和頻率特性以及較高的體積電阻率；后者則大致相反。 工程電介質(zhì)材料不是理想的電介質(zhì)，存在不同程度的雜質(zhì)、缺陷和不均勻性。這是體積電阻率ρV和擊穿場強EB不同的原因。電容器常用介質(zhì)材料的極化形式和介電性能。在外加電場的作用之下，介質(zhì)材料會發(fā)生極化、損耗、導(dǎo)電和擊穿。它們代表了電介質(zhì)的基本特性，這些特性取決于組成和分子結(jié)構(gòu)。 |