电介质的损耗
电介质的损耗

第二节电介质的损耗作用下的能量损耗,由电能转变为其它形式的能,如热能、光能等,统称为介质损耗。
它是导致电介质发生热击穿的根源。
电介质在单位时间内消耗的能量称为电介质损耗功率,简称电介质损耗。
1 损耗的形式①电导损耗:在电场作用下,介质中会有泄漏电流流过,引起电导损耗。
气体的电导损耗很小,而液体、固体中的电导损耗则与它们的结构有关。
非极性的液体电介质、无机晶体和非极性有机电介质的介质损耗主要是电导损耗。
而在极性电介质及结构不紧密的离子固体电介质中,则主要由极化损耗和电导损耗组成。
它们的介质损耗较大,并在一定温度和频率上出现峰值。
电导损耗,实质是相当于交流、直流电流流过电阻做功,故在这两种条件下都有电导损耗。
绝缘好时,液、固电介质在工作电压下的电导损耗是很小的,与电导一样,是随温度的增加而急剧增加的。
②极化损耗:只有缓慢极化过程才会引起能量损耗,如偶极子的极化损耗。
它与温度有关,也与电场的频率有关。
极化损耗与温度、电场频率有关。
在某种温度或某种频率下,损耗都有最大值。
用tg δ来表征电介质在交流电场下的损耗特征。
`③游离损耗:气体间隙中的电晕损耗和液、固绝缘体中局部放电引起的功率损耗称为游离损耗。
电晕是在空气间隙中或固体绝缘体表面气体的局部放电现象。
但这种放电现象不同于液、固体介质内部发生的局部放电。
即局部放电是指液、固体绝缘间隙中,导体间的绝缘材料局部形成“桥路”的一种电气放电,这种局部放电可能与导体接触或不接触。
这种损耗称为电晕损耗。
2 介质损耗的表示方法在理想电容器中,电压与电流强度成90o ,在真实电介质中,由于GU 分量,而不是90o 。
此时,合成电流为:;故定义:——为复电导率——复介电常数损耗角的定义:只要电导( 或损耗) 不完全由自由电荷产生,那么电导率σ本身就是一个依赖于频率的复量,故实部ε * 不是精确地等于ε,虚部也不是精确地等于。
复介电常数最普通的表示方式是:ε ' 、ε '' 都是领带依赖于频率的量,所以:3 介质损耗和频率、温度、湿度的关系1) 频率的影响(1 )当外加电场频率很低,即ω→0 时,介质的各种极化都能跟上外加电场的变化,此时不存在极化损耗,介电常数达最大值。
电介质损耗测试方法

电介质损耗测试方法
电介质损耗测试方法是一种用于测量电介质中能量损耗的方法。
电介质是指某些材料,例如绝缘材料、电容器、电缆、变压器等,在电场中运作时会发生能量损耗。
电介质损耗测试方法的主要目的是确定电介质的性能和合理地设计电气设备和系统。
电介质损耗测试方法主要分为两大类:直接测量法和间接测量法。
直接测量法包括噪声测量法、两端法、共模法、差分法等。
噪声测量法是通过测量电介质中的噪声电压来确定电介质的损耗。
两端法是通过测量电介质两端的电压和电流来计算电介质的损耗。
共模法是利用两个相同的电容器以相反的电压接入电路,通过测量电流来计算电介质的损耗。
差分法是利用两个相对接的电容器来计算电介质中的损耗。
间接测量法包括谐振法、衰减法、相位移法等。
谐振法是通过测量电路的谐振频率和谐振品质因数来计算电介质损耗。
衰减法是利用电磁场在介质中的衰减来计算电介质损耗。
相位移法是通过测量电路中的相位移来计算电介质的损耗。
电介质损耗测试方法在电力系统、电子电路设计和制造等领域有广泛应用。
通过准确测量电介质的损耗,可以提高电气设备和系统的可靠性和稳定性,减少故障和损失。
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电介质的损耗名词解释

春季教师会议主持词6篇春季教师会议主持词1各位领导、各位老师、各位同学:大家上午好。
春风送暖,万物复苏。
伴随着春天的脚步,新学期已经开始了,现在,请允许我郑重宣布:__双语学校____学年第二学期开学典礼现在开始!一、(一)首先,让我们重温上学期期末考试成绩,每个年级涌现了一批成绩优秀的同学和取得进步的同学。
最为突出的是荣获年级成绩奖的同学,为了鼓励他们,鞭策全体同学,为这些同学颁发奖品。
首先请年级三等奖的同学到前面来领取奖品,然后请二等奖同学到前面来领奖,最后请一等奖同学到前面领奖。
另外,还有一批学生荣获班级奖和成绩进步奖。
上学期已经颁发了奖状,而且教学楼的宣传栏将张榜表彰,在这里就不再宣读名单了。
(二)、经过全体师生的共同努力,各个年级期末考试成绩都很突出。
各年级的总分平均分都在市区前三名。
初三年级成绩:以总分第三名的优异成绩名列__市四十所初中的第三名。
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在这里对全体初三年级同学和全体初三年级老师表示热烈祝贺。
初一和初二年级的成绩也非常好。
初一年级的总平均分位于市区第二名,初二年级的物理平均分、及格率、优秀率全都是市区第一名,初一、初二年级的数学成绩都是市区第二名。
其他各科的平均分、及格率、优秀率都在前三名。
所以对全体初一、初二年级同学和老师们表示热烈祝贺。
(三)、成绩的取得,离不开全体老师,我提议用最热烈的掌声感谢我们的老师们。
成绩的取得首先又是同学们努力学习的结果,作为__省十所民办学校,作为__市的第一名。
__双语学校不仅能够培养优秀学生,不仅能够让同学们进步,同时还能够培养出顶尖学生,如初三年级的__x、__、__等从初一开始到现在在每次期中、期末考试中在全市区名列前茅,多次取得市区第一名的突出成绩。
下面就请他们的代表__x同学到前面发言,请大家欢迎。
(四)、新学期更为关键,本学期初一年级的同学们要升入初二年级,初二年级的同学们要面临毕业班,初三年级的同学们很快就要中考。
3_电介质的损耗

电介质损耗对工程的意义
• (1) 选择绝缘材料. 选择绝缘材料.
越大,则交流电压 下发热越多,易老化。 • (2) 通过测量 ,对试品进行绝缘诊断 • (3) 设计电气设备的绝缘. 设计电气设备的绝缘.
的范围内由于分子热运动的增强妨碍了偶极子沿电场方向的有序排列极化强度反而随温度的上升而减弱由于极化损耗的减小超过了电导损耗的增加所以以后由于电导损耗随温度急剧上升极化损耗不断减小而退居次要地位因而就随时间t的上升而持续增大
第3节 电介质的损耗
介质损耗:在电场作用下电介质中总有一定的能量损耗, 包括由电导引起的损耗和某些有损极化(例如偶极子、 夹层极化)引起的损耗,总称介质损耗。 直流下:电介质中没有周期性的极化过程,只要外加电 压还没有达到引起局部放电的数值,介质中的损耗将仅 由电导组成,所以可用体积电导率和表面电导率说明问 题,不必再引入介质损耗这个概念了。
1)无机绝缘材料:云母、陶瓷、玻璃 云母:由电导引起损耗,介质损耗小,耐高温性能好, 是理想的电机绝缘材料,但机械性能差; 电工陶瓷:既有电导损耗,又有极化损耗; 玻璃:电导损耗+极化损耗,损耗与玻璃成分有关。 2)有机绝缘材料: 有机绝缘材料: 有机绝缘材料 可分为非极性和极性
非极性有机电介质:只有电子式极化,损耗取决于电导; 非极性有机电介质:只有电子式极化,损耗取决于电导; 极性有机电介质:极化损耗使总损耗较大。 极性有机电介质:极化损耗使总损耗较大。
电源频率较小时,偶极子单位时间的转向次数不多,因 而极化损耗很小, 主要由电导损耗引起。 增大。
随频率增大直流下只有电导损耗没极化损耗,G或Ig 或R即可表达 交流下即有电导损耗又有极化损耗, 交流下即有电导损耗又有极化损耗,以 表达
(3)固体介质损耗
电介质损耗在工程上的意义

电介质损耗在工程上的意义
电介质损耗是电介质在电场中发生的能量损耗,通常用损耗角正切(tan δ)表示。
在工程中,电介质损耗的意义有以下几点:
1.确定电介质的质量:电介质损耗是电介质性能的重要指标之一,可以用来评估电介
质的质量和稳定性。
通常情况下,电介质的损耗越小,性能越好。
2.确定电器设备的工作状态:电介质的损耗会导致电器设备的温度升高,从而影响电
器设备的性能和寿命。
因此,在工程上,通过监测电介质的损耗,可以判断电器设备的工作状态,并及时采取措施进行维修或更换。
3.确定电气系统的效率:电介质损耗会导致电气系统的能量损失,影响电气系统的效
率和能耗。
因此,在工程上,通过优化电介质的选用和使用,可以减少电气系统的能耗,提高系统的效率和经济性。
4.确定电介质的适用范围:电介质的损耗与频率、温度、电场强度等因素有关,不同
的电介质在不同的工作环境下表现不同。
因此,在工程中,需要根据具体的使用要求和工作环境,选择合适的电介质,以保证电介质的可靠性和稳定性。
交变电场中电介质的损耗计漏电导的损耗概要课件

温度不太高, 电导不太大。
图 4-22 计及漏导损耗时 tgδ的温频特性 (a) 频率;(b)温度 温度比较高, 电导比较大。
图 4-23 电导率不同的介质损耗因子温频特性 (曲线1到5对应于电导率由小到大)
直流电导率对 Cole-Cole 园图的影响 计及漏导损耗时,由式 (4-8) 可以看出, 自由电荷引起的电导率γ 对复介电常数的贡献是 ( -i γ/ω )。 通常可以把有电导的介质材料看作是: 由一种理想的不导电的介质与一个电阻并联而成. 所以具有电导的存在松弛机制的介质复介电常数方程是:
参见公式(4-11) 4-129
式中,γ 是介质的电导率。
j l p 对应弛豫贡献的电流 j l c 对应漏导贡献的电流
4-11
如果计及德拜方程 ( 式 4-73 和式 4-74 ), 并注意到式 ( 4-86 ),便有:
4-130
计及漏电导时的介质损耗 :
4-130
比较较德拜方程:
4-75
计及漏电导的介质损耗变得复杂了。 不计漏电导的介质损耗普遍情况中的一个特例。 特殊地,介质电导率γ 很小,漏导电流可以忽略时, 式 (4-130) 转为式 (4-75),损耗全部由弛豫过程引起。
计及漏电导时的介质损耗
推导 Kramers-Kronig 关系式及德拜方程式时, 当时声明:暂不计及漏导电流及漏导损耗。
但是,实际电介质,受外电场作用时,除了由 弛豫导致电流密度外;也有漏电导电流密度, 这样,综合电介质中电流密度各种贡献. 实际电介质中电流矢量图将如图 4-21 所示。
图 4-21 实际电介质中的电流矢量
1) tgδ 与频率的关系 (1)对静电场 ω=0,由 (4-130)可知, tgδ →∞。 表示静电场中,tgδ 是没有物理意义的, tgδ 只是介质在ω ≠ 0 交变电场中的物理参数。
介质损耗 u

介质损耗(DIELECTRIC LOSS)是指电介质在电场作用下产生的能量损耗。
当电场作用于电介质时,电介质内的分子或离子会发生摩擦、振动、旋转等运动,从而引起能量的转化和损耗。
这部分能量损耗会导致电介质的温升和电能转化为热能。
介质损耗通常用介质的损耗因子(loss factor)或介质的损耗角正切(loss tangent)来表示。
损耗因子是介质损耗与储能性质的比值,反映了电介质对电场的吸收能力。
损耗角正切则是损耗因子的正切值,表示介质中电能转化为热能的程度。
介质损耗的大小与电介质的特性以及工作频率有关。
对于不同类型的电介质材料,其损耗因子和损耗角正切都有特定的数值范围。
高损耗因子和损耗角正切的介质表明该介质对电能的吸收能力较强,产生的能量损耗较大。
在电子设备和电力系统中,介质损耗通常需要考虑。
高损耗因子的电介质会造成额外的能量损耗和热量产生,不利于设备的工作稳定性和效率。
因此,在产品设计和工艺选择时,需要综合考虑介质损耗和电介质的其他性能指标,以找到最适合的电介质材料。
在实际应用中,对于特定的电介质材料,可以通过实验测量或者理论计算的方法来确定其损耗因子和损耗角正切的数值。
这样可以帮助工程师更准确地评估电介质的损耗特性,确保电子设备和电力系统的运行效果和可靠性。
关于介质损耗的一些基本概念

第一篇关于介质损耗的一些基本概念1、介质损耗与介质损耗因数:绝缘材料在电场作用下,由于介质电导和介质极化的滞后效应,在其内部引起的能量损耗。
也叫介质损失,简称介损。
介质损耗指的是电介质在电场作用下引起的能量损耗,主要分为三种形式:漏导引起的损耗、电介质极化引起的损耗、局部放电引起的损耗。
直流电压作用下电介质里的损耗主要是漏导损耗,用绝缘电阻或漏导电流表示就可以了,因此平常讨论的介质损耗均为针对交流电压作用下电介质中的损耗。
2、介质损耗角δ:在交变电场作用下,电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角(功率因数角为φ)的余角(δ)。
简称介损角。
3、介质损耗正切值tgδ:又称介质损耗因数,是指介质损耗角正切值。
简称介损角正切。
根据推导当电介质、外加电压及其频率一定时,介质损耗P与介质损耗因数tgδ成正比,所以可以用tgδ来表征介质损耗的大小,工程上都是通过测量计算tgδ值来表示介损的大小。
4、高压介质损耗测量仪:简称介损仪,是指采用电桥原理,应用数字测量技术,对介质损耗角正切值和电容量进行自动测量的一种新型仪器。
一般包含高压电桥、高压试验电源和高压标准电容器三部分。
5、外施:使用外部高压试验电源和标准电容器进行试验,对介损仪的示值按一定的比例关系进行计算得到测量结果的方法。
6、内施:使用介损仪内附高压电源和标准器进行试验,直接得到测量结果的方法。
7、正接线:用于测量不接地试品的方法,测量时介损仪测量回路处于地电位。
8、反接线:用于测量接地试品的方法,测量时介损仪测量回路处于高电位,他与外壳之间承受全部试验电压。
9、常用介损仪的分类:现常用介损测试仪有西林型和M型两种。
QS1和KD9000属于西林型。
10、常用抗干扰方法:目前介质损耗测量中常见抗干扰方法有以下几种:倒相法、移相法、变频法和移相跟踪抗干扰法等。
11、准确度的表示方法tgδ:±(1%D+0.0004)CX:±(1%C+1pF)加号前表示为相对误差,加号后表示为绝对误差。
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第二节电介质的损耗作用下的能量损耗,由电能转变为其它形式的能,如热能、光能等,统称为介质损耗。
它是导致电介质发生热击穿的根源。
电介质在单位时间内消耗的能量称为电介质损耗功率,简称电介质损耗。
1 损耗的形式①电导损耗:在电场作用下,介质中会有泄漏电流流过,引起电导损耗。
气体的电导损耗很小,而液体、固体中的电导损耗则与它们的结构有关。
非极性的液体电介质、无机晶体和非极性有机电介质的介质损耗主要是电导损耗。
而在极性电介质及结构不紧密的离子固体电介质中,则主要由极化损耗和电导损耗组成。
它们的介质损耗较大,并在一定温度和频率上出现峰值。
电导损耗,实质是相当于交流、直流电流流过电阻做功,故在这两种条件下都有电导损耗。
绝缘好时,液、固电介质在工作电压下的电导损耗是很小的,与电导一样,是随温度的增加而急剧增加的。
②极化损耗:只有缓慢极化过程才会引起能量损耗,如偶极子的极化损耗。
它与温度有关,也与电场的频率有关。
极化损耗与温度、电场频率有关。
在某种温度或某种频率下,损耗都有最大值。
用tg δ来表征电介质在交流电场下的损耗特征。
`③游离损耗:气体间隙中的电晕损耗和液、固绝缘体中局部放电引起的功率损耗称为游离损耗。
电晕是在空气间隙中或固体绝缘体表面气体的局部放电现象。
但这种放电现象不同于液、固体介质内部发生的局部放电。
即局部放电是指液、固体绝缘间隙中,导体间的绝缘材料局部形成“桥路”的一种电气放电,这种局部放电可能与导体接触或不接触。
这种损耗称为电晕损耗。
2 介质损耗的表示方法在理想电容器中,电压与电流强度成90o ,在真实电介质中,由于GU 分量,而不是90o 。
此时,合成电流为:;故定义:——为复电导率——复介电常数损耗角的定义:只要电导( 或损耗) 不完全由自由电荷产生,那么电导率σ本身就是一个依赖于频率的复量,故实部ε * 不是精确地等于ε,虚部也不是精确地等于。
复介电常数最普通的表示方式是:ε ' 、ε '' 都是领带依赖于频率的量,所以:3 介质损耗和频率、温度、湿度的关系1) 频率的影响( 1 )当外加电场频率很低,即ω→0 时,介质的各种极化都能跟上外加电场的变化,此时不存在极化损耗,介电常数达最大值。
介电损耗主要由漏导引起,P W 和频率无关。
tgδ=δ/ωε ,则当ω→0 时,tgδ→∞ 。
随着ω 的升高,tgδ 减小。
( 2 )当外加电场频率逐渐升高时,松弛极化在某一频率开始跟不上外电场的变化,松弛极化对介电常数的贡献逐渐减小,因而ε r 随ω 升高而减少。
在这一频率范围内,由于ωτ << 1 ,故tgδ 随ω 升高而增大,同时Pw 也增大。
(3) 当ω 很高时,ε r →ε ∞ ,介电常数仅由位移极化决定,ε r 趋于最小值。
此时由于ωτ >>1 ,此时tgδ 随ω 升高而减小。
ω→∞ 时,tgδ→0 。
从图可看出,在ω m 下,tgδ 达最大值,ω m 可由下式求出:tgδ 的最大值主要由松弛过程决定。
如果介质电导显著变大,则tgδ 的最大值变得平坦,最后在很大的电导下,tgδ 无最大值,主要表现为电导损耗特征:tgδ 与ω 成反比,如图2 )温度的影响温度对松弛极化产生影响,因而P ,ε 和tgδ 与温度关系很大。
松弛极化随温度升高而增加,此时,离子间易发生移动,松弛时间常数τ 减小。
( 1 )当温度很低时,τ 较大,由德拜关系式可知,ε r 较小,tgδ 也较小。
此时,由于,,,故在此温度范围内,随温度上升,τ 减小,ε r 、tgδ 和P W 上升。
( 2 )当温度较高时,τ 较小,此时,因而在此温度范围内,随温度上升,τ 减小,tg δ 减小。
这时电导上升并不明显,所以P W 主要决定于极化过程,P W 也随温度上升而减小。
由此看出,在某一温度T m 下,P W 和tgδ 有极大值,如左图。
( 3 )当温度继续升高,达到很大值时,离子热运动能量很大,离子在电场作用下的定向迁移受到热运动的阻碍,因而极化减弱,ε r 下降。
此时电导损耗剧烈上升,tgδ 也随温度上升急剧上升。
比较不同频率下的tgδ 与温度的关系,可以看出,高频下,T m 点向高温方向移动。
根据以上分析可以看出,如果介质的贯穿电导很小,则松弛极化介质损耗的特征是:tg δ在与频率、温度的关系曲线中出现极大值。
3 )湿度的影响介质吸潮后,介电常数会增加,但比电导的增加要慢,由于电导损耗增大以及松驰极化损耗增加,而使tg δ增大。
对于极性电介质或多孔材料来说,这种影响特别突出,如,纸内水分含量从4 %增加到10 %时,其tg δ可增加100 倍。
4 无机介质的损耗1) 无机材料还有两种损耗形式:电离损耗和结构损耗。
a) 电离损耗主要发生在含有气相的材料中。
它们在外电场强度超过了气孔内气体电离所需要的电场强度时,由于气体电离而吸收能量,造成损耗,即电离损耗。
其损耗功率可以用下式近似计算:式中 A 为常数,ω 为频率,U 为外施电压。
U 0 为气体的电离电压。
该式只有在U >U 0 时才适用,此时,当U>U 0 ,tgδ 剧烈增大。
固体电介质内气孔引起的电离损耗,可能导致整个介质的热破坏和化学破坏,应尽量避免。
b) 结构损耗是在高频、低温下,与介质内部结构的紧密程度密切相关的介质损耗。
结构损耗与温度的关系很小,损耗功率随频率升高而增大,但tgδ 则和频率无关。
实验表明,结构紧密的晶体或玻璃体的结构损耗都是很小的,但是当某些原因(如杂质的掺入,试样经淬火急冷的热处理等)使它的内部结构变松散了,会使结构损耗大为提高。
一般材料,在高温、低频下,主要为电导损耗,在常温、高频下,主要为松弛极化损耗,在高频、低温下主要为结构损耗。
2) 离子晶体的损耗根据内部结构的紧密程度,离子晶体可以分为结构紧密的晶体和结构不紧密的离子晶体。
前者离子都堆积得十分紧密,排列很有规则,离子键强度比较大,如α-Al 2 O 3 、镁橄榄石晶体,在外电场作用下很难发生离子松弛极化(除非有严重的点缺陷存在),只有电子式和离子式的弹性位移极化,所以无极化损耗,仅有的一点损耗是由漏导引起(包括本征电导和少量杂质引起的杂质电导)。
在常温下热缺陷很少,因而损耗也很小。
这类晶体的介质损耗功率与频率无关。
tgδ 随频率的升高而降低。
因此以这类晶体为主晶相的陶瓷往往用在高频的场合。
如刚玉瓷、滑石瓷、金红石瓷、镁橄榄石瓷等,它们的tgδ 随温度的变化呈现出电导损耗的特征。
后者如电瓷中的莫来石(3Al 2 O 3 .2SiO 2 ) 、耐热性瓷中的堇青石(2MgO·2Al 2 O 3 ·5SiO 2 )等,这类晶体的内部有较大的空隙或晶格畸变,含有缺陷或较多的杂质,离子的活动范围扩大。
在外电场作用下,晶体中的弱联系离子有可能贯穿电极运动(包括接力式的运动), 产生电导损耗。
弱联系离子也可能在一定范围内来回运动,形成热离子松弛,出现极化损耗。
所以这类晶体的损耗较大,由这类晶体作主晶相的陶瓷材料不适用于高频,只能应用于低频。
另外,如果两种晶体生成固溶体,则因或多或少带来各种点阵畸变和结构缺陷,通常有较大的损耗,并且有可能在某一比例时达到很大的数值,远远超过两种原始组分的损耗。
例如ZrO 2 和MgO 的原始性能都很好,但将两者混合烧结,MgO 溶进ZrO 2 中生成氧离子不足的缺位固溶体后,使损耗大大增加,当MgO 含量约为25mol %时,损耗有极大值。
3) 玻璃的损耗复杂玻璃中的介质损耗主要包括三个部分:电导损耗、松弛损耗和结构损耗。
哪一种损耗占优势,决定于外界因素―― 温度和外加电压的频率。
高频和高温下,电导损耗占优势;在高频下,主要的是由联系弱的离子在有限范围内的移动造成的松弛损耗;在高频和低温下,主要是结构损耗,其损耗机理目前还不清楚,大概与结构的紧密程度有关。
一般简单纯玻璃的损耗都是很小的,这是因为简单玻璃中的“分子”接近规则的排列,结构紧密,没有联系弱的松弛离子。
在纯玻璃中加入碱金属氧化物后,介质损耗大大增加,并且损耗随碱性氧化物浓度的增大按指数增大。
这是因为碱性氧化物进入玻璃的点阵结构后,使离子所在处点阵受到破坏。
因此,玻璃中碱性氧化物浓度愈大,玻璃结构就愈疏松,离子就有可能发生移动,造成电导损耗和松弛损耗,使总的损耗增大。
在玻璃电导中出现的“ 双碱效应” (中和效应)和“ 压碱效应” (压抑效应)在玻璃的介质损耗方面也同样存在,即当碱离子的总浓度不变时,由两种碱性氧化物组成的玻璃,tgδ 大大降低,而且有一最佳的比值。
左图表示Na 2 O -K 2 O -B 2 O 3 系玻璃的tgδ 与组成的关系,其中 B 2 O3 数量为100 ,N +离子和K +离子的总量为60 。
当两种碱同时存在时,tgδ 总是降低,而最佳比值约为等分子比。
这可能是两种碱性氧化物加入后,在玻璃中形成微晶结构,玻璃由不同结构的微晶所组成。
可以设想,在碱性氧化物的一定比值下,形成的化合物中,离子与主体结构较强地固定着,实际上不参加引起介质损耗的过程;在离开最佳比值的情况下,一部分碱金属离子位于微晶的外面,即在结构的不紧密处,使介质损耗增大。
在含碱玻璃中加入二价金属氧化物,特别是重金属氧化物时,压抑效应特别明显。
因为二价离子有二个键能使松弛的碱玻璃的结构网巩固起来,减少松弛极化作用,因而使tgδ 降低。
例如含有大量PbO 及BaO ,少量碱的电容器玻璃,在1×10 6 赫时,tgδ 为6×10 -4 ——9×10 -4 。
制造玻璃釉电容器的玻璃含有大量PbO 和BaO ,tgδ 可降低到4×10 -4 ,并且可使用到250℃的高温。
4) 陶瓷材料的损耗主要是电导损耗、松弛质点的极化损耗及结构损耗。
此外,表面气孔吸附水分、油污及灰尘等造成表面电导也会引起较大的损耗。
以结构紧密的离子晶体为主晶相的陶瓷材料,损耗主要来源于玻璃相。
为了改善某些陶瓷的工艺性能,往往在配方中引入一些易熔物质(如粘土),形成玻璃相,这样就使损耗增大。
如滑石瓷、尖晶石瓷随粘土含量的增大,其损耗也增大。
因而一般高频瓷,如氧化铝瓷、金红石等很少含有玻璃相。
大多数电工陶瓷的离子松弛极化损耗较大,主要原因是:主晶相结构松散,生成了缺陷固溶体,多晶形转变等。
如果陶瓷材料中含有可变价离子,如含钛陶瓷,往往具有显著的电子松弛极化损耗。
因此,陶瓷材料的介质损耗是不能只按照瓷料成分中纯化合物的性能来推测的。
在陶瓷烧结过程中,除了基本物理化学过程外,还会形成玻璃相和各种固溶体。
固溶体的电性能可能不亚于,也可能不如各组成成分。
这是在估计陶瓷材料的损耗时必须考虑的。
总之,介质损耗是介质的电导和松弛极化引起的电导和极化过程中带电质点(弱束缚电子和弱联系离子,并包括空穴和缺位)移动时,将它在电场中所吸收的能量部分地传给周围“分子”,使电磁场能量转变为“分子”的热振动,能量消耗在使电介质发热效应上。