陶瓷材料的介电性能如何测定

介质损耗和介电常数是各种电瓷、装置瓷、电容器等陶瓷的一项重要的物理性质。LDJD-B介电常数测定仪 介质损耗 Q表通过测定介质损耗角正切(tanδ)及介电常数(ε)可进一步了解影响介质损耗和介电常数的各种因素，为提高材料的性能提供依据。

试验原理

按照物质电结构的观点，任何物质都是由不同性的电荷构成，而在电介质中存在原子、分子和离子等。当固体电介质置于电场中后，固有偶极子和感应偶极子会沿电场方向排列，结果使电介质表面产生等量异号的电荷，即整个介质显示出一定的极性，这个过程称为极化。极化过程可分为位移极化、转向极化、空间电荷极化以及热离子极化。对于不同的材料、温度和频率，各种极化过程的影响不同。

介电系数是电介质的一个重要性能指标。在绝缘技术中，特别是选择绝缘材料或介质储能材料时，都需要考查电介质的介电系数。此外，由于介电系数取决于极化，而极化又取决于电介质的分子结构和分子运动的形式。所以，通过介电常数随电场强度、频率和温度变化规律的研究还可以推断绝缘材料的分子结构。

陶瓷等介质在电场作用下由于漏导、极化等各种因素造成电能损耗而转成热能散失的现象，称为介质损耗。绝缘材料中，介质损耗的大小通常用介质损耗角正切(tanδ)来表示。

介电常数(ε)的意义则是由某一电介质组成的电容器在一定电压作用下所得到的电容量C与同样大小的介质为真空的电容器的电容量C。之比值，即e=C/Co。介质损耗对于用在高压装置、高频设备，特别是用在高压、高频等地方的材料和器件具有特别重要的意义。介质损耗过大，不仅降低整机的性能，甚至会造成绝缘材料的热击穿。

装置瓷的介电常数太大，会导致产生不必要的杂散电容，影响整机的质量。而电容器陶瓷则需要高的介电常数以使器件重量轻、体积小、电容量大。

介质损耗角正切及介电常数的测定，主要用电桥或谐振电路的原理进行。LDJD-B介电常数仪是常用来测量tanδ和ε的仪器。它由高频振荡器、高频信号监视装置、测试回路、真空管伏特计及电源等部分组成。

基于Q表的谐振法原理，利用串联或并联法(即把被测元件接入电感端或电容端)能用Q表测量电感线圈的Q值、电感量、电容的有效电容、分布电感、介质损耗和介电常数等性能数据。

试验仪器

LDJD-B介电常数测定仪 介质损耗 Q表装置见上图。

（1）频率范围及刻度误差

范围：10kHz～110MHz，精度3×10-5 ±1个字，6位有效数字，采样精度11BIT；

Q值测量范围：1～1000自动/手动量程；Q值分辨率0.1，4位有效数字；Q值测量工作误差＜5%；

电感测量范围及误差：1nH～8.4H，分辨率0.1nH，测量误差＜3%，自身残余电感和测试引线电感的自动扣除功能；

材料测试厚度：0.1mm~10mm（薄膜类试样可采取多层贴合的方式）

试样尺寸：φ38mm或φ50mm

注意事项

(1)陶瓷材料圆片形试样的尺寸[φ=(38±1)mm，d=(2士0.5)mm]要符合公差要求，两面烧渗银层、浸锡及焊接引出线要符合技术条件；

(2)电压或频率的剧烈波动常使电桥不能达到良好的平衡，所以测定时，电压或频率要求稳定，电压变动不得大于1%，频率变动不得大于0.5%；

(3)电极与试样的接触情况，tanδ测试结果有很大影响，因此烧渗银层电极要求接触良好、均匀，而厚度适当；

(4)试样吸湿后，测得的tanδ值增大，影响测量精度，应严格避免试样吸潮。