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导电系数及介电常数

导电系数及介电常数

导电系数就是电阻率。 铜---1.72×10-8Ω·m。 铝---2.8×10-8Ω·m 是测出来的 电阻率 (1)定义或解释 电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种材料制成的长1米、横截面积是1平方毫米的导线的电阻,叫做这种材料的电阻率。 (2)单位 国际单位制中,电阻率的单位是欧姆·米,常用单位是欧姆·平方毫米/米。 (3)说明 ①电阻率ρ不仅和导体的材料有关,还和导体的温度有关。在温度变化不大的范围内,:几乎所有金属的电阻率随温度作线性变化,即ρ=ρo(1+at)。式中t是摄氏温度,ρo是O℃时的电阻率,a 是电阻率温度系数。 ②由于电阻率随温度改变而改变,所以对于某些电器的电阻,必须说明它们所处的物理状态。如一个220 V 1OO W电灯灯丝的电阻,通电时是484欧姆,未通电时只有40欧姆左右。 ③电阻率和电阻是两个不同的概念。电阻率是反映物质对电流阻碍作用的属性,电阻是反映物体对电流阻碍作用的属性

【介电常数】又称为“电容率”或“相对电容率”。在同一电容器中用某一物质作为电介质时的电容与其中为真空时电容的比值称为该物质的“介电常数”。介电常数通常随温度和介质中传播的电磁波的频率而变。电容器用的电介质要求具有较大的介电常数,以便减小电容器的体积和重量。 导电系数就是电阻率.电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种材料制成的长1米、横截面积是1平方毫米的导线的电阻,叫做这种材料的电阻率。

导体的导电性能

跟密度无关,导电性能只取决于电阻R大小,而R=电阻率*导体长度/导体横截面积,电阻率取决于材料,每种材料电阻率是一定的,而你看到的导电行和密度成正相关关系只是片面的结论,银密度比金小导电性却比金好就是反例

我楼上这位兄台说的很好,不过我可以再补冲的更详细些:每种导体的导电性能一定的跟本原因取决于,它的原子核外的电子层数跟最外自由层自由电子数,层数越多,自由电子数越多导电性能越好

特定物质的电阻大小由其材料的导电系娄,长度和截面积决定. 导休之所以能导电在于其存在可自由移动的电荷. 对于溶液型导体,通常为电解质溶解于溶剂中而形成,显然其中存在大量的正负离子与可移动电荷. 而金属导体,其晶体结构中原子核是紧密排布的,但是它的外层电子通常处于游离态,容易作定向的流动,故而容易导电. 而绝缘体通常为分子晶体或者原子晶体,分子晶体以有机材料物体居多的.它们形成晶体主要依靠分子间相互吸引的范德华力,不存在可移动的电子.而原子晶体则以原子间紧密排布形成,也不存在大量可移动电荷. 但是值得注意的是石墨,它是电的良导体,其实它并不是纯粹的原子晶体而是一复杂的混合型晶体.

介电常数

介电常数 求助编辑 介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场,原外加电场(真空中)与最终介质中电场比值即为介电常数(permittivity),又称诱电率。如果有高介电常数的材料放在电场中,场的强度会在电介质内有可观的下降。 目录 编辑本段简介 介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场,原外加电场(真空中)与最终介质中电场比值即为相对介电常数(permittivity),又称相对电容率,以εr表示。如果有高介电常数的材料放在电场中,场的强度会在电介质内有可观的下降。介电常数(又称电容率),以ε表示,ε=εr*ε0,ε0为真空绝对介电常数,ε0=8.85*e-12,F/m。 一个电容板中充入介电常数为ε的物质后电容变大ε倍。 介电常数 电介质有使空间比起实际尺寸变得更大或更小的属性。例如,当一个电介质材料放在两个电荷之间,它会减少作用在它们之间的力,就像它们被移远了一样。 当电磁波穿过电介质,波的速度被减小,有更短的波长。 相对介电常数εr可以用静电场用如下方式测量:首先在其两块极板之间为空气的时候测试电容器的电容C0。然后,用同样的电容极板间距离但在极板间加入电介质后侧得电容Cx。然后相对介电常数可以用下式计算εr=Cx/C0

编辑本段相关解释 "介电常数" 在工具书中的解释 1.又称电容率或相对电容率,表征电介质或绝缘材料电性能的一个重要数据,常用ε表示。它是指在同一电容器中用同一物质为电介质和真空时的电容的比值,表示电介质在电场中贮存静电能的相对能力。介电常数愈小绝缘性愈好。空气和CS2的ε值分别为1.0006和 2.6左右,而水的ε值特别大,10℃时为 8 3.83,与温度t的关系是 介电常数 查看全文 2.介电常数是物质相对于真空来说增加电容器电容能力的度量。介电常数随分子偶极矩和可极化性的增大而增大。在化学中,介电常数是溶剂的一个重要性质,它表征溶剂对溶质分子溶剂化以及隔开离子的能力。介电常数大的溶剂,有较大隔开离子的能力,同时也具有较强的溶剂化能力。介电常数用ε表示,一些常用溶剂的介电常数见下表: "介电常数" 在学术文献中的解释

导电硅橡胶的制造方法

导电硅橡胶的制造方法 黄国超 编译 本发明是关于导电硅橡胶的制造方法,在不损害硅橡胶各物性的前提下,可以很简易地赋予导电性。 1 本发明的技术背景及其所要解决的问题 所说的导电性硅橡胶,目前是在硅橡胶的胶料中,添加作为导电性添加剂的炭黑、石墨或者金属等粉末、纤维(添加时,可单独使用,也可多种并用),经配合分散后赋予导电性的。不过为了获得稳定的导电性,这些导电性添加剂需高充填。其结果,作为导电性硅橡胶之一的室温固化型硅橡胶,在固化前其胶料的挤出性等工艺性能就会明显受损。而且,固化后其硫化胶的硬度过高,伸长率也较低。因此,对接合部位间隔的大幅度变动,就会变得不能充分地随从,于是就容易发生橡胶部位的开裂或接合部位的剥离等问题。另外,如果导电性添加剂是金属类的话,那么该导电性硅橡胶胶料的密度就会变得极高,这样往往会给操作性能带来不良影响,同时固化后硫化胶的密度也同样变得很高。这样其使用场合就会受到制约,或者机械物性也会进一步劣化,这无疑是一大缺点。 2 本发明的目的 为了解决上述问题,本发明不使用导电性粉末及导电性纤维,而是通过简易的方法就可使硅橡胶胶料的硫化胶具有导电性,从而制得一种固化前操作性能良好,固化后物性也同样良好,且能发挥出橡胶弹性的导电性硅橡胶。 3 本发明的构成 为了达到上述目的,本发明的发明者们进行了独特的探讨和研究,结果表明,如果不使用导电性粉末及导电性纤维,而在硅橡胶胶料中预先添加、分散作为导电性单体的催化剂的氧化剂,尔后使之固化,通过使导电性的聚合性单体的蒸气所得到的固化物发生作用,便可使固化物显示导电性,而且不会使橡胶物性降低。在本发明的胶料中,若能采用含有结合于硅原子上的链烯基的橡胶基质聚合物,则可使其效果变得特别明显。 也就是说,本发明的这种导电性硅橡胶制法的特点是,使由5个及/或6个的杂环基所构成的单体的蒸气与含有氧化剂的硅橡胶相接触,并以该氧化剂作为催化剂,由此即可赋予硅橡胶导电性。 作为本发明的硅橡胶则指常温或通过加热等手段,能使之固化而形成弹性体的聚有机硅氧烷胶料。基本上是由(A)聚有机硅氧烷基础聚合物及(B)固化剂所构成,根据需要,还可均匀分散一些补强填充剂及各种添加剂。 胶料所能使用的这些成分中,作为(A)成分的聚有机硅氧烷及作为(B)成分的固化剂,可根据所要得到的橡胶弹性体的反应机理,适当选择。作为其反应机理通常有: (1)有机过氧化物硫化剂的交联方法; (2)综合反应的方法; (3)加成反应的方法等。 根据以上这些反应机理,可适当地确定(A)基础聚合物与(B)固化剂(即固化用的催化剂或交联剂)之间的理想组合。 具体地说,在(1)的交联方法中,通常情况下,作为(A)成分的基础聚合物,应采用每1分子中结合于硅原子上的有机基至少2个是乙烯基的聚有机硅氧烷。其次,作为(B)成分的固化剂,则可采用过氧化苯甲酰,2,42二氯过氧化苯甲酰(即D CB P)、过氧化二异丙苯(即DCP)、过氧化叔丁基二异丙苯、2,52二甲基22,252二叔丁基过氧化己烷、二叔丁基过氧化物之类的各种有机过氧化物

PCB介电常数知识

1、我们常用的PCB介质是FR4材料的,相对空气的介电常数是4.2-4.7。这个介电常数是会随温度变化的,在0-7 0度的温度范围内,其最大变化范围可以达到20%。介电常数的变化会导致线路延时10%的变化,温度越高,延时越大。介电常数还会随信号频率变化,频率越高介电常数越小。100M以下可以用4.5计算板间电容以及延时。 2、一般的FR4材料的PCB板中内层信号的传输速度为180ps/inch(1inch=1000mil=2.54cm)。表层一般要视情况而定,一般介于140与170之间。 3、实际的电容可以简单等效为L、R、C串联,电容有一个谐振点,在高频时(超过这个谐振点)会呈现感性,电容的容值和工艺不同则这个谐振点不同,而且不同厂家生产的也会有很大差异。这个谐振点主要取决于等效串联电感。现在的比如一个100nF的贴片电容等效串联电感大概在0.5nH左右,ESR(等效串联电阻)值为0.1欧,那么在24M 左右时滤波效果最好,对交流阻抗为0.1欧。而一个1nF的贴片电容等效电感也为0.5nH(不同容值差异不太大),E SR为0.01欧,会在200M左右有最好的滤波效果。为达好较好的滤波效果,我们使用不同容值的电容搭配组合。但是,由于等效串联电感与电容的作用,会在24M与200M之间有一个谐振点,在这个谐振点上有最大阻抗,比单个电容的阻抗还要大。这是我们不希望得到的结果。(在24M到200M这一段,小电容呈容性,大电容已经呈感性。两个电容并联已经相当于LC并联。两个电容的ESR值之和为这个LC回路的串阻。LC并联的话如果串阻为0,那么在谐振点上会有一个无穷大的阻抗,在这个点上有最差的滤波效果。这个串阻反倒会抑制这种并联谐振现象,从而降低LC谐振器在谐振点的阻抗)。为减轻这个影响,可以酌情使用ESR大些的电容。ESR相当于谐振网络里的串阻,可以降低Q值,从而使频率特性平坦一些。增大ESR会使整体阻抗趋于一致。低于24M的频段和高于200M的频段上,阻抗会增加,而在24M与200M频段内,阻抗会降低。所以也要综合考虑板子开关噪声的频带。国外的一些设计有的板子在大小电容并联的时候在小电容(680pF)上串几欧的电阻,很可能是出于这种考虑。(从上面的参数看,1nF的电容Q值是100nF电容Q值的10倍。由于手头没有来自厂商的具体等效串感和ESR的值,所以上面例子的参数是根据以往看到的资料推测的。但是偏差应该不会太大。以往多处看到的资料都是1nF和100nF的瓷片电容的谐振频率分别为100M和10M,考虑贴片电容的L要小得多,而又没有找到可靠的值,为讲着方便就按0.5nH计算。如果大家有具体可靠的值的话,还希望能发上来^_^) 介电常数(Dk, ε,Er)决定了电信号在该介质中传播的速度。电信号传播的速度与介电常数平方根成反比。介电常数越低,信号传送速度越快。我们作个形象的比喻,就好想你在海滩上跑步,水深淹没了你的脚踝,水的粘度就是介电常数,水越粘,代表介电常数越高,你跑的也越慢。 介电常数并不是非常容易测量或定义,它不仅与介质的本身特性有关,还与测试方法,测试频率,测试前以及测试中的材料状态有关。介电常数也会随温度的变化而变化,有些特别的材料在开发中就考虑到温度的因素.湿度也是影响介电常数的一个重要因素,因为水的介电常数是70,很少的水分,会引起显著的变化. 以下是一些典型材料的介电常数(在1Mhz下):

导电有机硅橡胶介绍

导电有机硅橡胶介绍 导电硅橡胶是以硅橡胶为基胶,加入导电填料、交联剂等配炼硫化而成。常用的胶料为甲基乙烯硅橡胶,常用的导电填料有乙炔炭黑、碳纤维、超导电炭黑、石墨、铜粉、银粉、铝粉和锌粉等。 与一般导电橡胶相比,导电硅橡胶的优点是体积电阻率小,硬度低,耐高低温(-70至200℃)、耐老化、加工制造工艺性能好,特别适合于制造导电性能好、形状复杂、结构细小的导电硅橡胶制品。 根据基胶品种和加工方法不同,可以制成高温硫化导电硅橡胶和室温硫化导电硅橡胶,以及压敏导电硅橡胶、各向异性导电硅橡胶和低温导电硅橡胶等。 近年来,随着电子技术和仪表工业的迅速发展,促进了导电硅橡胶的改进和发展,出现了许多新工艺和新品种。例如,在硫化工艺上,出现了导电硅橡胶的常压热空气硫化,代替了传统的高温加成硫化(过氧化物硫化);在产品的性能上,出现了高抗撕导电硅橡胶以及在硅橡胶中加入某种金属粉末,受压部位就导通,不受压处仍绝缘的压导硅橡胶等品种。 Janpan一家有机硅公司开发了两种不使用银粉而又能对电磁波具有良好的屏蔽作用且价格低廉的新型导电硅橡胶。商品牌号为TCM5417V和XE21-301V。这两种产品都不使用银粉,而是使用了特殊的导电填充剂,价格比较低廉,其制品同添加银粉型相比,对电磁波具有相同的屏蔽效果,并可进行挤出加工,因此被称之为划时代的导电硅橡胶。预期将在电子、电气、汽车、机械等领域获得广泛的应用。这两种产品热稳定性好,导电性稳定,在200℃下一个月,体积电阻率几乎没有变化。TCM5417V的体积电阻为2.8欧姆·厘米,衰减率为30分贝;XE21-301V的体积电阻为0.5欧姆·厘米,衰减率为50分贝。 目前,防止电磁波干扰有三种方式,即金属弹簧、金属网和能屏蔽电磁波的导电硅橡胶垫料,因为后者兼具气密性等密封特性,所以导电橡胶已成为主流材料(其中多数使用导电硅橡胶)。 由于导电硅橡胶(https://www.doczj.com/doc/3c8823134.html,)具有体积小,接触稳定可靠、防震性能好、调换方便等优点,用于印刷电路、无线电集成电路、显示器等之间的连接,可以省去大量的焊接劳动,简化了装配,缩小体积,降低了成本,提高了可靠性。

介电常数

液体与固体介电常数的测量 实验目的: 运用比较法粗测固体电介质的介电常数,谐振法测量固体与液体的介电常数(以及液体的磁导率),学习其测量方法及其物理意义,练习示波器的使用。 实验原理: 介质材料的介电常数一般采用相对介电常数εr 来表示,通常采用测量样品的电容量,经过计算求出εr ,它们满足如下关系: S Cd r 00εεεε== 式中ε为绝对介电常数,ε0为真空介电常数,m F /10 85.812 0-?=ε,S 为样品的有效面积,d 为样品的厚度,C 为被测样品的电容量,通常取频率为1 kHz 时的电容量C 。 比较法: 比较法的电路图如下图所示。此时电路测量精度与标准电容箱的精度密切相关。实际测量时,取R=1000欧姆,我们用双踪示波器观察,调节电容箱和电阻箱的值,使两个信号相位相同, 电压相同,此时标准电容箱的容值即为待测电容的容值。 图一:比较法电路图

谐振法: 1、交流谐振电路: 在由电容和电感组成的LC 电路中,若给电容器充电,就可在电路中产生简谐形式的自由振荡。若电路中存在交变信号源,不断地给电路补充能量,使振荡得以持续进行,形成受迫振动,则回路中将出现一种新的现象——交流谐振现象。RLC 串联谐振电路如下图所示 : 图二:RLC 串联谐振电路 其中电源和电阻两端接双踪示波器。 RLC 串联电路中电压矢量如图三所示。 图三:电阻R 、电容C 和电感L 的电压矢量图 电路总阻抗:Z == L V →-R V →

回路电流:V I Z == 电流与信号源电压之间的位相差:1arctan i L C R ωω???- ?=- ? ??? 在以上三个式子中,信号源角频率 2f ωπ=,容抗1 C Z C ω= ,感抗L Z L ω=。?i <0,表示电流位相落后于信号源电压位相;?i >0,则表示电流位相超前。各参数随ω变化的趋势如右图所示。 ω很小时,电路总阻抗Z → ?i →π/2,电流的位相超前于信号源电压位相,整个电路呈容性。ω很大时,电路总阻抗Z →, ?i →- π/2 ,电流位相滞后于信号源电压位相,整个电路呈感性。当容抗等于感抗时,容抗感抗互相抵消,电路总阻抗Z=R,为最小值,而此时回路电流则成为最大值I max = V i /R ,位相差?i =0,整个电路呈阻性,这个现象即为谐振现象。发生谐振时的频率f 0称为谐振频率,此时的角频率ω0即为谐振角频率,它们之间的关系为: 0002f ωωωπ== == 找到RLC 串联电路的谐振频率,如果已知L 的值, 就可以得出C 的大小。

硅橡胶生产过程

第一章前言 硅橡胶(英文名称:Silicone rubber),分热硫化型(高温硫化硅胶HTV)、室温硫化型(RTV),其中室温硫化型又分缩聚反应型和加成反应型。高温硅橡胶主要用于制造各种硅橡胶制品,而室温硅橡胶则主要是作为粘接剂、灌封材料或模具使用。热硫化型用量最大,热硫化型又分甲基硅橡胶(MQ)、甲基乙烯基硅橡胶(VMQ,用量及产品牌号最多)、甲基乙烯基苯基硅橡胶PVMQ(耐低温、耐辐射),其他还有睛硅橡胶、氟硅橡胶等。 硅橡胶具有优异的耐热性、耐寒性、介电性、耐臭氧和耐大气老化等性能,硅橡胶突出的性能是使用温度宽广,能在-60℃(或更低的温度)至+250℃(或更高的温度)下长期使用。但硅橡胶的抗张强度和抗撕裂强度等机械性能较差,在常温下其物理机械性能不及大多数合成橡胶,且除腈硅、氟硅橡胶外,一般的硅橡胶耐油、耐溶剂性能欠佳,故硅橡胶不宜用于普通条件的场合,但非常适用于许多特定的场合。 本文主要讲诉了用工业上用DMC生产硅橡胶的工艺流程,和各牌号硅橡胶的质量要求。

第二章原料的准备与精制 2.1 原料列表 表2.1原料 十甲基环五硅氧烷C10H30O5 二甲基乙烯基乙氧基硅烷(单封头) 25 四甲基四乙烯基环四硅氧烷 =CH)SiO] 4 主要成分四甲基氢氧化铵

2.2准备与精制工艺流程 2.2.1开车前的准备工作 2.2.1.1检查设备 图2.1主要生产设备 (1)检查真空泵、出料机、冷水循环系统运行是否正常。 (2)检查所有仪表是否正常,设备是否清洁。 (3)所有阀门是否处于开车前应有的开闭状态。真空阀关闭,氮气阀关闭,溢流视蛊关闭,蒸气阀门关闭 2.2.1.2检查原材料 检查准备投入使用的原材料是否经检验并确认合格,如不合格不得投入生产。 (1)DMC外观要求无色透明无杂质, (2)DMC内物质含量检测 如图2.2所示,色谱图中有3个主要峰,其依次代表D3(六甲基环三硅氧烷)D4(八甲基环四硅氧烷)D5(十甲基环五硅氧烷)。 生产要求D3含量不超过1%,D4含量大于80%,D4和D5总含量大于99.5%。 (3)实验室检测 实验室要求对原料进行聚合测试,要求其聚合产物分子量达到120W且不发生交联(固化)。

硅橡胶的研究进展 综述

硅橡胶的应用及发展前景 摘要:由于硅橡胶本身具有耐高低温、耐老化、透明度高、生理惰性、与人体组织和血液不粘连、生物适应性好、无毒、无味、不致癌等一系列优良的特性,所以硅橡胶在各个领域有着广泛的应用。本文简要介绍了硅橡胶的种类、不同制备方法的反应机理、最新的研究进展及其应用。 关键字:硅橡胶;应用;加成;缩合;氧化;分类 硅橡胶为一特种合成橡胶,它是由二甲基硅氧烷单体及其它有机硅单体,在酸或碱性催化剂作用下聚合成的一类线型高聚物(生胶),经过混炼、硫化,可以相互交联成为橡胶弹性 体,其基本结构链,表示通式: 硅橡胶的性能特点如下: (1)物理机械性能:硅橡胶在室温下物理机械性能比其他橡胶低,但在150℃高温以上其物理机械性能高于其他橡胶,一般硅橡胶除弹性较好以外,拉伸强度、伸长率、撕裂强度都很差。 (2)耐高低温性能:硅橡胶可在-100℃-250℃长期使用,若适当配合的乙烯基硅橡胶可在250℃下工作数千小时,300℃下工作数百小时。热空气老化后仍能保持橡胶特性,低苯基硅橡胶的玻璃化转变温度为-140℃,其硫化胶在-70℃-100℃下仍具有弹性,硅橡胶可耐数千度的瞬时高温。 (3)优异的耐臭氧老化、热氧老化、光老化和气候老化性能:硅橡胶硫化胶在自由状态下室外暴晒数千年后性能无显著变化。 (4)优良的电绝缘性能:硅橡胶硫化胶在受潮、遇水和温度升高时的电绝缘性能变化很小。 (5)特殊的表面性能:硅橡胶是疏水的,对许多材料不粘可起隔离作用。 (6)优异的生理惰性:硅橡胶无水、无毒,对人体无不良影响,具有良好的生物医学性能。 (7)良好的透气性:硅橡胶的透气率较普通橡胶大数十至数百倍,而且对不同气体的

介电常数

实 验 报 告 00系 2007级 姓名 宁盛嵩 日期 2008-11-24 台号 8号台 实验题目:简易介电常数测试仪的设计与制作 88 实验目的: (1)了解多种测量介电常数的方法及其特点和适用范围; (2)掌握替代法,比较法和谐振法测固体电介质介电常数的原理和方法; (3)用自己设计与制作的介电常数测试仪,测量压电陶瓷的介电常数。 实验原理: 介质材料的介电常数一般采用相对介电常数ε r 来表示,通常采用 测量样品的电容量,经过计算求出εr ,它们满足如下关系: S Cd r 00εεεε== (1) 式中ε为绝对介电常数,ε0为真空介电常数,m F /10 85.812 0-?=ε,S 为样品的有效面积,d 为样品的厚度,C 为被测样品的电容量,通常取频率为1kHz 时的电容量C 。 一、替代法 当实验室无专用测量电容的仪器,但有标准可变电容箱或标准可变电容器时,可采用替代法设计一简易的电容测试仪来测量电容。这种方法的优点是对仪器的要求不高,由于引线参数可以抵消,故测量精度只取决于标准可变电容箱或标准可变电容器读数的精度。若待测电容与标准可变电容的损耗相差不大,则该方法具有较高的测量精度。 替代法参考电路如图2.2.6-1(a)所示,将待测电容C x (图中R x 是待测电容的介电损耗电阻),限流电阻R 0(取1k Ω)、安培计与信号源组成一简单串联电路。合上开关K 1,调节信号源的频率和电压及限流电阻R 0,使安培计的读数在毫安范围恒定(并保持仪器最高的有效位数),记录读数I x 。将开关K 2打到B 点,让标准电容箱C s 和交流电阻箱R s 替代C x 调节C s 和R s 值,使I s 接近I x 。多次变换开关K 2的位置(A,B 位),反复调节C s 和R s ,使X S I I =。假定C x 上的介电损耗电阻R x

镀银玻璃微珠硅橡胶导电复合材料逾渗值的研究

张继阳等镀银玻璃微珠/硅橡胶导电复合材料逾渗值的研究123 镀银玻璃微珠/硅橡胶导电 复合材料逾渗值的研究 张继阳k2。邹华2。田明2。沈玲2。张立群2.瞿雄伟¨ (1.河北工业大学材料学院高分子工程与科学研究所,天津300130; 2.北京化工大学北京市新型高分子材料制备与成型加工重点实验室北京100029) 摘要:研究了镀银玻璃微珠/硅橡胶导电复合材料的力学性能和导电性能.结果发现,随着镀银玻璃微珠用 量的增加,橡胶复合材料的力学性能逐渐劣化,体积电阻率逐步下降。在填料体积分数为38.8%时由绝缘体 转变为导体,具有明显的逾渗现象。随填料体积分数增大到46%左右时,体积电阻率呈现又一个微弱的拐 点。导电复合材料逾渗现象的存在与材料内部导电网络的形成密切相关,本文对其进行了初步探讨。 关键词:导电;逾渗值;硅橡胶;镀银玻璃微珠 逾渗现象(Percolation)普遍存在于粒子填充型聚合物复合材料中,是指当填充粒子达到一定的浓度时,体系的某种物理性质发生突变的行为‘¨。 最常用的导电填料是导电炭黑和乙炔炭黑[2一],国内外对其填充橡胶复合材料的结构、性能及导电机理进行了深入的研究,但其不能制备体积电阻率低于112.am的高导电橡胶。对其他非炭黑体系导电复合材料的研究则较少报道,有文献H3报道选用银粉作为导电填料,可获得体积电阻率为10_4Q?cm的导电胶。本文以成本相对较低的镀银玻璃微珠为研究对象,研究了不同体积分数填料填充硅橡胶的力学性能和导电性能,并对该体系的逾渗现象及导电机理进行了初步探讨。 1实验部分 1.1原材料 甲基乙烯基硅橡胶,110—2,北京化工二厂产品;气相法白炭黑,沈阳化工厂;硅烷偶联剂,北京化学试剂公司;过氧化物双一2,5,江苏强盛化工厂;三烯丙基异氛尿酸酯(TAIC),湖南浏阳化工厂产品;镀银玻璃微珠,采用欧美克激光粒度分析仪LS—POP(III)做粒径分析D10:12.26pm, 作者简介:张继阳(1972一),女,硕士研究生。 *通讯联系人:瞿雄伟D50:21.61“m,D90:37.309m,自制。 1.2试样制备 在德国ThermoHaake公司制造的Typ557—1302型转矩流变仪上,将橡胶、导电填料和配合剂在常温下混合20min,转速80r/min,混合均匀后得到混炼胶。采用上海第一橡胶机械厂生产的25吨平板硫化机硫化,条件为160℃×IOMPax15min。二段硫化在电热鼓风干燥箱中进行,条件为200℃X2h。 1.3分析与测试 动态力学性能分析:用美国ALPHA公司的RPA--2000橡胶加工分析仪对试样的混炼胶进行应变扫描。测试条件:温度60℃,频率30次/rain,应变范围0.28%一420%。 SEM观察:采用英国Cambridge公司生产的S一250一扫描电子显微镜(SEM)观察镀银玻璃微珠填充硅橡胶复合材料在液氮中淬断断面。 力学性能:采用深圳新三思计量技术公司生产的CMT4104型电子拉力机,按GB/T528—1998和GB/T531—1999标准测试导电硅橡胶的力学性能。 导电性能:按GB/T2439—1989测定导电硅橡胶的体积电阻率。 2结果与讨论 2.1镀银玻璃微珠/硅橡胶复合材料的力学性能表1是不同用量镀银玻璃微珠填充硅橡胶的 力学性能,可以看出,随着填料用量的增加,材料

材料的介电常数和磁导率的测量

无机材料的介电常数及磁导率的测定 一、实验目的 1. 掌握无机材料介电常数及磁导率的测试原理及测试方法。 2. 学会使用Agilent4991A 射频阻抗分析仪的各种功能及操作方法。 3. 分析影响介电常数和磁导率的的因素。 二、实验原理 1.介电性能 介电材料(又称电介质)是一类具有电极化能力的功能材料,它是以正负电荷重心不重合的电极化方式来传递和储存电的作用。极化指在外加电场作用下,构成电介质材料的内部微观粒子,如原子,离子和分子这些微观粒子的正负电荷中心发生分离,并沿着外部电场的方向在一定的范围内做短距离移动,从而形成偶极子的过程。极化现象和频率密切相关,在特定的的频率范围主要有四种极化机制:电子极化 (electronic polarization ,1015Hz),离子极化 (ionic polarization ,1012~1013Hz),转向极化 (orientation polarization ,1011~1012Hz)和空间电荷极化 (space charge polarization ,103Hz)。这些极化的基本形式又分为位移极化和松弛极化,位移极化是弹性的,不需要消耗时间,也无能量消耗,如电子位移极化和离子位移极化。而松弛极化与质点的热运动密切相关,极化的建立需要消耗一定的时间,也通常伴随有能量的消耗,如电子松弛极化和离子松弛极化。 相对介电常数(ε),简称为介电常数,是表征电介质材料介电性能的最重要的基本参数,它反映了电介质材料在电场作用下的极化程度。ε的数值等于以该材料为介质所作的电容器的电容量与以真空为介质所作的同样形状的电容器的电容量之比值。表达式如下: A Cd C C ?==001εε (1) 式中C 为含有电介质材料的电容器的电容量;C 0为相同情况下真空电容器的电容量;A 为电极极板面积;d 为电极间距离;ε0为真空介电常数,等于8.85×10-12 F/m 。 另外一个表征材料的介电性能的重要参数是介电损耗,一般用损耗角的正切(tanδ)表示。它是指材料在电场作用下,由于介质电导和介质极化的滞后效应

硅橡胶的研究进展_王香爱

硅橡胶的研究进展 王香爱,张洪利 (渭南师范学院化学与生命科学学院,陕西渭南 714000) 摘 要:介绍了硅橡胶的特点。综述了硅橡胶的分类(包括高温硫化型硅橡胶、室温固化型硅橡胶 等)、改性方法(包括共混改性、填料改性等)及其在医疗领域(包括医疗器械、药物缓释体系和体外用品等)和汽车领域中的应用。最后对硅橡胶的发展前景进行了展望。 关键词:硅橡胶;分类;改性中图分类号:TQ433.438:TQ333.93 文献标志码:A 文章编号:1004-2849(2012)09-0044-05 收稿日期:2012-06-25;修回日期:2012-07-23。 基金项目:陕西省军民融合项目(11JMR04);渭南师范学院自然科学项目(12YKF015)。 作者简介:王香爱(1967—),女,陕西渭南人,教授,主要从事精细化学品的开发和应用等方面的研究。E-mail :wnwxa@https://www.doczj.com/doc/3c8823134.html, 0前言硅橡胶(Silicone rubber )是一种直链状、高M r (相对分子质量)的聚硅氧烷,其M r 一般超过1.5×105,其分子主链由硅原子和氧原子交替组成(-Si-O-Si-), Si-O 键的键能(422kJ/mol )高于C-C 键(240kJ/mol )[1]。 硅橡胶无毒无味,并具有良好的耐高低温性(300℃和-90℃时仍不失原有的强度和弹性)、电绝缘性、耐光老化性、耐氧老化性、防霉性和化学稳定性,因而在航空航天、化工、农业、医疗卫生和电子电器工业等领域中得到广泛应用。 硅橡胶按其硫化特性可分为热硫化(HTV )型硅橡胶和室温硫化(RTV )型硅橡胶。硫化剂可使线状硅胶分子交联成立体网状结构(可塑性降低、弹性增强);除某些热塑性硅胶不需硫化外,天然橡胶和各种合成橡胶通常都需使用硫化剂硫化(经硫化后的硅胶才具有使用价值,其力学性能大大提高)。为适应特殊用途需求,需使用特种性能的硅橡胶,如导电硅橡胶、导热硅橡胶、耐热硅橡胶、耐油硅橡胶、屏蔽性硅橡胶、阻燃硅橡胶、阻尼硅橡胶、绝缘硅橡胶和海绵硅橡胶等。 随着高新技术的快速发展,人们对硅橡胶的使用性能提出了更高的要求,如良好的力学性能、耐热性能、抗辐照性能、粘接性能和耐气候老化性能等[2],因此硅橡胶的改性(物理改性、化学改性等)势在必行。 1 硅橡胶的分类 1.1 HTV 型硅橡胶 HTV 型硅橡胶(又称高温硫化型硅橡胶)是产量 较大、应用广泛的一类硅橡胶,其M r 为(4.0~6.0)×105。 HTV 型硅橡胶可分为甲基硅橡胶、二甲基乙烯基硅 橡胶、甲基乙烯基苯基硅橡胶、腈硅橡胶和氟硅橡胶等。在HTV 型硅橡胶生胶中加入补强填料、硫化剂及其他助剂,经混炼后即得可用于模压制品、挤出制品的混炼胶。HTV 型硅橡胶均采用有机过氧化物硫化,常用的有机过氧化物为过氧化二苯甲酰(BPO )。 HTV 型硅橡胶具有优良的耐高低温性能、生理惰 性、电气绝缘性能、耐臭氧性、耐气候老化性、憎水性和防潮性等[3-4]。 1.1.1二甲基硅橡胶 二甲基硅橡胶简称甲基硅橡胶,是硅橡胶中最 老的品种,在-60~250℃范围内能保持良好的弹性。其生胶呈无色透明状弹性体,通常用活性较高的有机过氧化物进行硫化。二甲基硅橡胶的硫化活性较低,高温压缩永久变形大,不适用于制备厚制品(这是因为厚制品硫化较困难,内层易起泡)。引入乙烯基后得到的甲基乙烯基硅橡胶易于交联,制得的产品力学性能良好[2],故二甲基硅橡胶已逐渐被甲基乙烯基硅橡胶所取代[5]。 1.1.2甲基乙烯基硅橡胶 甲基乙烯基硅橡胶(简称乙烯基硅橡胶),是由 中国胶粘剂 CHINA ADHESIVES 2012年9月第21卷第9期Vol.21No .9,Sep.2012 专题与综述 44--(1318)

完整word版,介电常数与好三因素间的关系

介电常数与耗散因数间的关系 介电常数又称电容率或相对电容率,是表征电介质或绝缘材料电性能的一个重要数据,常用ε表示。介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场,原外加电场(真空中)与最终介质中电场比值即为介电常数。其表示电介质在电场中贮存静电能的相对能力,例如一个电容板中充入介电常数为ε的物质后可使其电容变大ε倍。介电常数愈小绝缘性愈好。如果有高介电常数的材料放在电场中,场的强度会在电介质内有可观的下降。介电常数还用来表示介质的极化程度,宏观的介电常数的大小,反应了微观的极化现象的强弱。气体电介质的极化现象比较弱,各种气体的相对介电常数都接近1,液体、固体的介电常数则各不相同,而且介电常数还与温度、电源频率有关有些物质介电常数具有复数形式,其实部即为介电常数,虚数部分常称为耗散因数。 通常将耗散因数与介电常数之比称作耗散角正切,其可表示材料与微波的耦合能力,耗散角正切值越大,材料与微波的耦合能力就越强。例如当电磁波穿过电解质时,波的速度被减小,波长也变短了。 介质损耗是指置于交流电场中的介质,以内部发热的形式表现出来的能量损耗。介质损耗角是指对介质施加交流电压时,介质内部流过的电流相量与电压向量之间的夹角的余角。介质损耗角正切是对电介质施加正弦波电压时,外施电压与相同频率的电流之间相角的余角δ的正切值--tgδ. 其物理意义是:每个周期内介质损耗的能量//每个

周期内介质存储的能量。 介电损耗角正切常用来表征介质的介电损耗。介电损耗是指电介质在交变电场中,由于消耗部分电能而使电介质本身发热的现象。原因是电介质中含有能导电的载流子,在外加电场作用下,产生导电电流,消耗掉一部分电能,转为热能。任何电介质在电场作用下都有能量损耗,包括由电导引起的损耗和由某些极化过程引起的损耗。 用tgδ作为综合反应介质损耗特性优劣的指标,其是一个仅仅取决于材料本身的损耗特征而与其他因素无关的物理量,tgδ的增大意味着介质绝缘性能变差,实践中通常通过测量tgδ来判断设备绝缘性能的好坏。 由于介电损耗的作用电解质在交变电场作用下将长生热量,这些热会使电介质升温并可能引起热击穿,因此,在绝缘技术中,特别是当绝缘材料用于高电场强度或高频的场合,应尽量采用介质损耗因数,即电介质损耗角正切tgδ较低的材料。但是,电介质损耗也可用作一种电加热手段,即利用高频电场(一般为0.3--300兆赫兹)对介电常数大的材料(如木材、纸张、陶瓷等)进行加热。这种加热由于热量产生在介质内部,比外部加热速度更快、热效率更高,而且热均匀。频率高于300兆赫时,达到微波波段,即为微波加热(家用微波炉即据此原理)。 在绝缘设计时,必须注意材料的tgδ值。若tgδ过大则会引起严重发热,使绝缘材料加速老化,甚至导致热击穿。 一下例举一些材料的ε值:

介电常数的测定 (4)

介电常数的测定 0419 PB04204051 刘畅畅 实验目的 了解多种测量介电常数的方法及其特点和适用范围,掌握替代法,比较法和谐振法测固体电介质介电常数的原理和方法,用自己设计与制作的介电常数测试仪,测量压电陶瓷的介电常数。 数据处理与分析 (一)原理:介质材料的介电常数一般采用相对介电常数r ε来表示,通常采用测量样品的电容量,经过计算求出r ε,它们满足如下关系: 00r Cd S εεεε= = 式中ε为绝对介电常数,0ε为真空介电常数,12 08.8510/F m ε-=?,S 为样品的有效面积,d 为样品的厚度,C 为被测样品的电容量,通常取频率为1kHz 时的电容量C 。 (二)实验过程及数据处理 压电陶瓷尺寸: 直径: 0.9524.7840.063D mm v mm == 厚度: 0.950.2720.043H mm v mm == 一.根据所给仪器、元件和用具,采用替代法设计一台简易的介电常数测试仪,测量压电陶瓷的介电常数r ε。 在实验中采用预习报告中的图()a 连接电路,该电路为待测电容Cx 、限流电阻0R 、安培计与信号源组成的简单串联电路。接入Cx ,调节信号源频率和电压及限流电阻0R ,使安培计读数在毫安范围内恒定(并保持仪器最高的有效位数),记下Ix 。再换接入Cs ,调节Cs 与Rs ,使Is 接近Ix 。若Cx 上的介电损耗电阻Rx 与标准电容箱的介电损耗电阻Rs 相接近,即Rx Rs ≈,则Cx Cs =。 测得的数据如下: 输出频率 1.0002~1.0003kHz 输出电压 20V

Ix=1.5860mA Is=1.5872mA Cs=0.0367F R=1000μΩ Is Ix ≈。此时Rx Rs ≈,有Cx Cs ≈。所以Cx = Cs = 0.0367 F μ。 63 212 2 2 30012 00.0367100.272102339.264024.784108.8510 3.1422r Cd CH C N m S D εεεεεπ------???=== = =?????????? ? ? ?? ?? 二.用比较法设计一台简易的介电常数测试仪,测量压电陶瓷的介电常数r ε。 在Rx Rs ≈的条件下,测量Cx 与Cs 上的电压比Vs Vx 即可求得Cx : Vs Cx Cs Vx =? (Vs 可以不等于Vx ) 测得的数据如下: 输出频率 1.0003~1.0004kHz 输出电压 20V Vx = 3.527V Vs = 3.531V Cs = 0.0367F R = 1000μΩ Rx Rs ≈。Cx 与Cs 上的电压比 3.5270.9988673.531 Vs Vx == 683.527 0.036710 3.6658103.531 Vs Cx Cs F Vx --∴=?=??=? 83 212 2 2 30012 0 3.6658100.272102336.586924.784108.8510 3.1422r Cd CH C N m S D εεεεεπ------???=== = =?????? ???? ? ? ?? ?? 三.用谐振法设计一台简易的介电常数测试仪,测量压电陶瓷的介电常数r ε。 由已知电感L (取1H ),电阻R (取1k Ω)和待测电容Cx 组成振荡电路,改变信号源频率使RLC 回路谐振,伏特计上指示最大,则电容可由下式求出: 22 14Cx f L π= 式中f 为频率,L 为已知电感,Cx 为待测电容。

大学物理实验介电常数的测量的讲义

固体与液体介电常数的测量 一、实验目的: 运用比较法粗测固体电介质的介电常数,运用比较法法测量固体的介电常数,谐振法测量固体与液体的介电常数(以及液体的磁导率),学习其测量方法及其物理意义,练习示波器的使用。 二、实验原理: 介质材料的介电常数一般采用相对介电常数εr 来表示,通常采用测量样品的电容量,经过计算求出εr ,它们满足如下关系: S Cd r 00εεεε== 式中ε为绝对介电常数,ε0为真空介电常数,m F /1085.8120 -?=ε,S 为样品的有 效面积,d 为样品的厚度,C 为被测样品的电容量,通常取频率为1kHz 时的电容量C 。 替代法: 替代法的电路图如下图所示。此时电路测量精度与标准电容箱的精度密切相关。实际测量时,取R=1000欧姆,我们用双踪示波器观察,调节电容箱和电阻箱的值,使两个信号相位相同, 电压相同,此时标准电容箱的容值即为待测电容的容值。

谐振法: 1、交流谐振电路: 在由电容和电感组成的LC 电路中,若给电容器充电,就可在电路中产生简谐形式的自由电振荡。若电路中存在交变信号源,不断地给电路补充能量,使振荡得以持续进行,形成受迫振动,则回路中将出现一种新的现象——交流谐振现象。RLC 串联谐振电路如下图所示: 图一:RLC 串联谐振电路 其中电源和电阻两端接双踪示波器。 电阻R 、电容C 和电感L 串联电路中的电流与电阻两端的电压是同相位的,但超前于电 容C 两端的电压2π ,落后于电感两端的电压2π ,如图二。 图二:电阻R 、电容C 和电感L 的电压矢量图 电路总阻抗:Z = = L V → -R V →

介电常数的测量

实验七 介电常数的测量 ε和损耗角tgδ的温度和频率特性,可以获取物质内部 测量物质在交变电场中介电常数 r 结构的重要信息。DP—5型介电谱仪内置带有锁相环(PLL)的宽范围正弦频率合成信号源和由乘法器、同步积分器、移相器等组成的锁定放大测量电路,具有弱信号检测和网络分析的功能。对填充介质的平行板电容器的激励信号的正交分量(实部和虚部)进行比较、分离、测量,检测介电频率谱和温度谱。作为大学物理实验的内容,具有测量精度高、方法新颖、知识性和实用性强等特点。 [目的要求] ε和损耗角tgδ的温度和频率特性。 1.学习用介电谱仪测量物质在交变电场中介电常数 r 2.了解带有锁相环(PLL)的正弦频率合成信号源和锁定放大测量电路的原理和结构。 3.掌握对信号的正交分量(实部和虚部)进行比较、分离、测量的方法。 [实验原理] 图1测量原理图 原理如图1所示.置于平板电极之间的样品,在正弦型信号的激励下,等效于电阻R和电容C的并联网络。其中电阻R是用来模拟样品在极化过程中由于极化滞后于外场的变化所引起的能量损失。若极板的面积为A,间距为d,则: R=d/Aσ, C=εA/d, tgδ=1/ωRC=σ/ωε 式中ε=εoεr,εo为真空介电常量,σ为与介电极化机制有关的交流电导率。设网络的复阻抗为Z,其实部为Z’,虚部为Z″,样品上激励电压为Vs(基准信号),通过样品的电流由运放ICl转化为电压Vz:(样品信号),用V’s,V″s和V″z分别表示其实部和虚部,则有:Vz=RnVs/Z, σ=K(V’sV’z+V″sV″z), ωε=K(V’sV″z-V″sV’z) tgδ=(V’sV’z+V″sV″z)/ (V’sV″z-V″sV’z) 式中K=d/ARn(V’sV’s+V″sV″s)。 电压的实部和虚部通过开关型乘法器IC2和π/2移相器IC3实现分离后测量。IC2的作用是将被测正弦信号Vz(或Vs)与同频率的相关参考方波Vr相乘。本系统测量时通过移相微调电路使Vr和vs同相位,即Vs的虚部V″s=O,测量公式简化为: σ=K’V’z, ωε=K’V″z, tgδ=V’z/V″z

介电常数实验报告

基础实验物理报告 学院专业: 实验名称 介电常数实验报告姓名班级 学号 一、实验原理 二、实验设备 三、实验内容 四、实验结果

一、实验原理 介电常数是电介质的一个材料特征参数。 用两块平行放置的金属电极构成一个平行板电容器,其电容量为: S C D D 为极板间距, S 为极板面积,ε即为介电常数。材料不同ε也不同。在真空中的介电常数为 0 ,08. 851012 F / m 。 考察一种电介质的介电常数,通常是看相对介电常数,即与真空介电常数相比的比值 r 。 如能测出平行板电容器在真空里的电容量C1及充满介质时的电容量C2,则介质的相对介电常数即为 ε r C 2 C 1 然而 C1、 C2的值很小,此时电极的边界效应、测量用的引线等引起的分布电容已不可 忽略,这些因素将会引起很大的误差,该误差属系统误差。本实验用电桥法和频率法分别测出固体和液体的相对介电常数,并消除实验中的系统误差。 1.用电桥法测量固体电介质相对介电常数 将平行板电容器与数字式交流电桥相连接,测出空气中的电容C1和放入固体电介质后的电容C2。 C 1 C 0 C 边1 C 分1 C 2 C 串C 边 2 C 分 2 其中 C0是电极间以空气为介质、样品的面积为S 而计算出的电容量: C 00 S D C 边为样品面积以外电极间的电容量和边界电容之和, C 分为测量引线及测量系统等引起的分 布电容之和,放入样品时,样品没有充满电极之间,样品面积比极板面积小,厚度也比极板的间距小,因此由样品面积内介质层和空气层组成串联电容而成C 串 ,根据电容串联公式有: ε0 Sεrε0S C 串D-t t εrε0 S ε0 Sεrε0S t εr(D-t) D t t

介电常数

介电常数 介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场,介质中电场与原外加电场(真空中)的比值即为相对介电常数(permittivity,不规范称dielectric constant),又称诱电率,与频率相关。介电常数是相对介电常数与真空中绝对介电常数乘积。如果有高介电常数的材料放在电场中,电场的强度会在电介质内有可观的下降,理想导体内部由于静电屏蔽场强总为零,故其介电常数为无穷。 介电常数(又称电容率),以ε表示,ε=εr*ε0,ε0为真空绝对介电常数,ε0=8.85*10^(-12)F/m。需要强调的是,一种材料的介电常数值与测试的频率密切相关。 一个电容板中充入介电常数为ε的物质后电容变大εr倍。电介质有使空间比起实际尺寸变得更大或更小的属性。例如,当一个电介质材料放在两个电荷之间,它会减少作用在它们之间的力,就像它们被移远了一样。 当电磁波穿过电介质,波的速度被减小,有更短的波长。 根据物质的介电常数可以判别高分子材料的极性大小。通常,介电常数大于3.6的物质为极性物质;介电常数在2.8~3.6范围内的物质为弱极性物质;介电常数小于2.8为非极性物质。 测量方法 相对介电常数εr可以用静电场用如下方式测量:首先在两块极板之间为真空的时候测试电容器的电容C0。然后,用同样的电容极板间距离但在极板间加入电介质后测得电容Cx。然后相对介电常数可以用下式计算 εr=Cx/C0 在标准大气压下,不含二氧化碳的干燥空气的相对电容率εr=1.00053.因此,用这种电极构形在空气中的电容Ca来代替C0来测量相对电容率εr时,也有足够的准确度。(参考GB/T 1409-2006) 对于时变电磁场,物质的介电常数和频率相关,通常称为介电系数。 "介电常数" 在工具书中的解释: 1.又称电容率或相对电容率,表征电介质或绝缘材料电性能的一个重要数据,常用ε表示。它是指在同一电容器中用同一物质为电介质和真空时的电容的比值,表示电介质在电场中贮存静电能的相对能力。对于介电材料,相对介电常数愈小绝缘性愈好。空气和CS2的ε值分别为1.0006和 2.6左右,而水的ε值特别大,10℃时为8 3.83,与温度有关。 2.介电常数是物质相对于真空来说增加电容器电容能力的度量。介电常数随分子偶极矩和可极化性的增大而增大。在化学中,介电常数是溶剂的一个重要性质,它表征溶剂对溶质分子溶剂化以及隔开离子的能力。介电常数大的溶剂,有较大隔开离子的能力,同时也具有较强的溶剂化能力。介电常数用ε表示,一些常用溶剂的介电常数见下表: "介电常数" 在学术文献中的解释: 1.介电常数是指物质保持电荷的能力,损耗因数是指由于物质的分散程度使能量损失的大小。理想的物质的两项参数值较小 文献来源介电常数与频率变化的关系2.其介质常数具有复数形式,实数部分称为介电常数,虚数部分称为损耗因子.通常用损耗正切值(损耗因子与介电常数之比)来表示材料与微波的耦合能力,损耗正切值越大,材料与微波的耦合能力就越强

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