电介质材料的介电常数及损耗的频率特性

电介质的介电常数温度() 温度()石英玻璃电学性能石英玻璃具有很高的介电强度，很低的电导率折电损失，即使在高温时，其电导率与介电损失也较一般材料低，特别适合高温高机械应力条件下作高频和电压绝缘材料。

电导率在20o C时，透明石英玻璃的电导率为10-17-10-16西/米，不透明石英玻璃的电导率为10-14-3.2×10-13西/米，其值与石英玻璃的纯度有关。

介电常数在常温和0-106赫兹频率下，透明石英玻璃的介电常数为3.70；不透明石英玻璃为3.50，温度升高，介电常数略有增加，到450o C以后，介电常数显著增加。

介电损失石英玻璃的介电损失与温度的关系是随温度的升高，介电损失增加，在350o C 以上，介电损失随温度的升高而增加更为显著。

石英玻璃的介电损失击穿强度在200o C时，透明石英玻璃的击穿电压约为普通玻璃的三倍， 500o C时为普通玻璃的十倍。

石英光学玻璃我厂生产的光学石英光学玻璃窗口片，能耐高温和高压，主要应用于：特种光源，光学仪器，光电子，军工，冶金，半导体，光通讯等领域。

它能实验温度：1200度，软化温度为：1730度，具体参数如下。

1．JGS1（远紫外光学石英光学玻璃）它是用高纯度氢氧熔化的光学石英光学玻璃。

具有优良的透紫外性能，特别是在短波紫外区，其透过性能远远地胜过所有其他玻璃，在185mμ处的透过率可达90％，是185—2500mμ波段范围内的优良光学材料。

2．JGS2（紫外光学石英光学玻璃）它是用氢氧熔化的光学石英光学玻璃。

它是透过220—2500mμ波段范围内的良好材料。

3．JGS3：（红外石英光学玻璃）它是具有较高的透红外性能，透过率高达85％以上，其应用波段范围260—3500mμ的光学材料。

石英光学玻璃物理性能高硼硅3.3耐热冲击浮法平板玻璃——一种真正全能、广泛应用的材料！高硼硅3.3耐热冲击浮法平板玻璃是使用浮法工艺生产的，以氧化钠（Na2O)、氧化硼（B2O3)、二氧化硅（SiO2）为基本成份的一种平板玻璃。

电介质材料的结构与特性研究电介质材料是一种重要的材料，广泛应用于电力、通信、电子、航空航天等领域。

它的特性和性能受到材料的结构影响，因此研究电介质材料的结构与特性对于探究其性能及开发新材料具有重要意义。

本文将从材料结构、电介质特性以及研究进展三个方面来探讨电介质材料的结构与特性研究。

一、材料结构电介质材料的结构主要包括分子结构和晶体结构两个方面。

其中，分子结构包括分子的构成、分子的排列方式等；而晶体结构则代表了材料在长程有序性方面的体现。

下面将分别介绍这两个结构方面。

1.分子结构电介质材料的分子结构主要由聚合物材料、小分子有机材料和无机材料三种构成。

其中，聚合物材料主要指的是电介质聚合物，如聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等。

这些聚合物分子的结构是由一些化学基团构成的，不同的基团和不同排列方式，会产生不同的分子结构。

小分子有机材料主要指的是小分子有机化合物，如喹啉、茚三酮、咔唑等。

这些分子的结构也是由一些基团构成的，不同的基团和不同排列方式，也会产生不同的分子结构。

无机材料主要包括陶瓷、氧化物、硅酸盐等。

这些材料的分子结构普遍具有高度的对称性，如氟化钙的分子结构为八面体。

2.晶体结构晶体结构表示了材料在长程有序性方面的特征，是材料固有的结构形态，是材料性能的重要因素。

电介质材料的晶体结构主要包括立方晶系、正交晶系、单斜晶系、三斜晶系、四方晶系、六方晶系等。

例如，常用的氧化铝晶体结构为三方晶系，石英晶体结构为六方晶系。

二、电介质特性电介质材料具有许多特性，如介电常数、介质损耗、极化强度、击穿场强等。

下面将分别介绍这些特性。

1.介电常数介电常数是电介质材料的一种基本特性，表示了电介质在电场作用下的电极化程度大小。

电介质材料的介电常数与分子结构关系密切。

例如，聚乙烯的介电常数较小，而聚苯乙烯的介电常数较大。

2.介质损耗介质损耗是指电介质材料在电场作用下所具有的能量损失。

电介质材料的介质损耗与材料的成分、结构和制备工艺等因素有关。

1.介质损耗什么是介质损耗：绝缘材料在电场感化下,因为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.也叫介质损掉,简称介损.2.介质损耗角δ在交变电场感化下,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.介质损耗因数的界说如下:假如取得试品的电流相量和电压相量,则可以得到如下相量图：总电流可以分化为电容电流Ic和电阻电流IR合成,是以：这恰是损掉角δ=(90°-Φ)的正切值.是以如今的数字化仪器从本质上讲,是经由过程测量δ或者Φ得到介损因数.测量介损对断定电气装备的绝缘状态是一种传统的.十分有用的办法.绝缘才能的降低直接反应为介损增大.进一步就可以剖析绝缘降低的原因,如：绝缘受潮.绝缘油受污染.老化演变等等.测量介损的同时,也能得到试品的电容量.假如多个电容屏中的一个或几个产生短路.断路,电容量就有显著的变更,是以电容量也是一个重要参数.4.功率因数cosΦ功率因数是功率因数角Φ的余弦值,意义为被测试品的总视在功率S中有功功率P所占的比重.功率因数的界说如下:有的介损测试仪习惯显示功率因数(PF:cosΦ),而不是介质损耗因数(DF:tgδ).一般cosΦ<tgδ,在损耗很小时这两个数值异常接近.(1) 容量与误差:现实电容量和标称电容量许可的最大误差规模.一般运用的容量误差有:J级±5%,K级±10%,M级±20%.周详电容器的许可误差较小,而电解电容器的误差较大,它们采取不合的误差等级.经常运用的电容器其精度等级和电阻器的暗示办法雷同.用字母暗示:D级—±0.5%;F级—±1%;G级—±2%;J级—±5%;K 级—±10%;M级—±20%.(2) 额定工作电压:电容器在电路中可以或许长期稳固.靠得住工作,所推却的最大直流电压,又称耐压.对于构造.介质.容量雷同的器件,耐压越高,体积越大.(3) 温度系数:在必定温度规模内,温度每变更1℃,电容量的相对变更值.温度系数越小越好.(4) 绝缘电阻:用来标明漏电大小的.一般小容量的电容,绝缘电阻很大,在几百兆欧姆或几千兆欧姆.电解电容的绝缘电阻一般较小.相对而言,绝缘电阻越大越好,漏电也小.(5) 损耗:在电场的感化下,电容器在单位时光内发烧而消费的能量.这些损耗重要来自介质损耗和金属损耗.通经常运用损耗角正切值来暗示.(6) 频率特征:电容器的电参数随电场频率而变更的性质.在高频前提下工作的电容器,因为介电常数在高频时比低频时小,电容量也响应减小.损耗也随频率的升高而增长.别的,在高频工作时,电容器的散布参数,如极片电阻.引线和极片间的电阻.极片的自身电感.引线电感等,都邑影响电容器的机能.所有这些,使得电容器的运用频率受到限制.不合品种的电容器,最高运用频率不合.小型云母电容器在250MHZ以内;圆片型瓷介电容器为300MHZ;圆管型瓷介电容器为200MHZ;圆盘型瓷介可达3000MHZ;小型纸介电容器为80MHZ;中型纸介电容器只有8MHZ.不合材质电容器,最高运用频率不合.COG(NPO)材质特征温度频率稳固性最好,X7R次之,Y5V(Z5U)最差.贴片电容的材质规格贴片电容今朝运用NPO.X7R.Z5U.Y5V等不合的材质规格,不合的规格有不合的用处.下面我们仅就经常运用的NPO.X7R.Z5U和Y5V来介绍一下它们的机能和运用以及倾销中应留意的订货事项以引起大家的留意.不合的公司对于上述不合机能的电容器可能有不合的定名办法,这里我们引用的是敝司三巨电子公司的定名办法,其他公司的产品请参照该公司的产品手册.NPO.X7R.Z5U和Y5V的重要差别是它们的填充介质不合.在雷同的体积下因为填充介质不合所构成的电容器的容量就不合,随之带来的电容器的介质损耗.容量稳固性等也就不合.所以在运用电容器时应依据电容器在电路中感化不合来选用不合的电容器.一 NPO电容器NPO是一种最经常运用的具有温度抵偿特征的单片陶瓷电容器.它的填充介质是由铷.钐和一些其它罕见氧化物构成的.℃到+125℃时容量变更为0±30ppm/℃,电容量随频率的变更小于±0.3ΔC.NPO电容的漂移或滞后小于±0.05%,相对大于±2%的薄膜电容来说是可以疏忽不计的.其典范的容量相对运用寿命的变更小于±0.1%.NPO电容器随封装情势不合其电容量和介质损耗随频率变更的特征也不合,大封装尺寸的要比小封装尺寸的频率特征好.NPO电容器合适用于振荡器.谐振器的槽路电容,以及高频电路中的耦合电容.二 X7R电容器℃到+125℃时其容量变更为15%,须要留意的是此时电容器容量变更长短线性的.X7R电容器的容量在不合的电压和频率前提下是不合的,它也随时光的变更而变更,大约每10年变更1%ΔC,表示为10年变更了约5%.X7R电容器重要运用于请求不高的工业运用,并且当电压变更时其容量变更是可以接收的前提下.它的重要特色是在雷同的体积下电容量可以做的比较大.三 Z5U电容器Z5U电容器称为”通用”陶瓷单片电容器.这里起首须要斟酌的是运用温度规模,对于Z5U电容器重要的是它的小尺寸和低成本.对于上述三种陶瓷单片电容起来说在雷同的体积下Z5U电容器有最大的电容量.但它的电容量受情况和工作前提影响较大,它的老化率最大可达每10年降低5%.尽管它的容量不稳固,因为它具有小体积.等效串联电感(ESL)和等效串联电阻(ESR)低.优越的频率响应,使其具有普遍的运用规模.尤其是在退耦电路的运用中.Z5U电容器的其他技巧指标如下:工作温度规模 +10℃ --- +85℃温度特征 +22% ---- -56%介质损耗最大 4%四 Y5V电容器Y5V电容器是一种有必定温度限制的通用电容器,在-30℃到85℃规模内其容量变更可达+22%到-82%.Y5V的高介电常数许可在较小的物理尺寸下制作出高达4.7μF电容器.Y5V电容器的其他技巧指标如下:工作温度规模 -30℃ --- +85℃温度特征 +22% ---- -82%介质损耗最大 5%For personal use only in study and research; not for commercial use。

1、介质损耗什么是介质损耗：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。

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。

介质损耗因数的定义如下:如果取得试品的电流相量和电压相量，则可以得到如下相量图：总电流可以分解为电容电流Ic和电阻电流IR合成，因此：这正是损失角δ=(90°-Φ)的正切值。

因此现在的数字化仪器从本质上讲，是通过测量δ或者Φ得到介损因数。

测量介损对判断电气设备的绝缘状况是一种传统的、十分有效的方法。

绝缘能力的下降直接反映为介损增大。

进一步就可以分析绝缘下降的原因，如：绝缘受潮、绝缘油受污染、老化变质等等。

测量介损的同时，也能得到试品的电容量。

如果多个电容屏中的一个或几个发生短路、断路，电容量就有明显的变化，因此电容量也是一个重要参数。

4、功率因数cosΦ功率因数是功率因数角Φ的余弦值，意义为被测试品的总视在功率S中有功功率P所占的比重。

功率因数的定义如下:有的介损测试仪习惯显示功率因数(PF:cosΦ)，而不是介质损耗因数(DF:tgδ)。

一般cosΦ<tgδ，在损耗很小时这两个数值非常接近。

(1) 容量与误差:实际电容量和标称电容量允许的最大偏差范围.一般使用的容量误差有:J级±5%,K级±10%,M级±20%.精密电容器的允许误差较小,而电解电容器的误差较大,它们采用不同的误差等级.常用的电容器其精度等级和电阻器的表示方法相同.用字母表示:D级—±0.5%;F级—±1%;G级—±2%;J级—±5%;K级—±10%;M级—±20%.(2) 额定工作电压:电容器在电路中能够长期稳定、可靠工作,所承受的最大直流电压,又称耐压.对于结构、介质、容量相同的器件,耐压越高,体积越大.(3) 温度系数:在一定温度范围内,温度每变化1℃,电容量的相对变化值.温度系数越小越好.(4) 绝缘电阻:用来表明漏电大小的.一般小容量的电容,绝缘电阻很大,在几百兆欧姆或几千兆欧姆.电解电容的绝缘电阻一般较小.相对而言,绝缘电阻越大越好,漏电也小.(5) 损耗:在电场的作用下,电容器在单位时间内发热而消耗的能量.这些损耗主要来自介质损耗和金属损耗.通常用损耗角正切值来表示.(6) 频率特性:电容器的电参数随电场频率而变化的性质.在高频条件下工作的电容器,由于介电常数在高频时比低频时小,电容量也相应减小.损耗也随频率的升高而增加.另外,在高频工作时,电容器的分布参数,如极片电阻、引线和极片间的电阻、极片的自身电感、引线电感等,都会影响电容器的性能.所有这些,使得电容器的使用频率受到限制.不同品种的电容器,最高使用频率不同.小型云母电容器在250MHZ以内;圆片型瓷介电容器为300MHZ;圆管型瓷介电容器为200MHZ;圆盘型瓷介可达3000MHZ;小型纸介电容器为80MHZ;中型纸介电容器只有8MHZ.不同材质电容器,最高使用频率不同.COG(NPO)材质特性温度频率稳定性最好,X7R次之,Y5V(Z5U)最差.贴片电容的材质规格贴片电容目前使用NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的材质规格,不同的规格有不同的用途.下面我们仅就常用的NPO、X7R、Z5U和Y5V来介绍一下它们的性能和应用以及采购中应注意的订货事项以引起大家的注意.不同的公司对于上述不同性能的电容器可能有不同的命名方法,这里我们引用的是敝司三巨电子公司的命名方法,其他公司的产品请参照该公司的产品手册.NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要区别是它们的填充介质不同.在相同的体积下由于填充介质不同所组成的电容器的容量就不同,随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就不同.所以在使用电容器时应根据电容器在电路中作用不同来选用不同的电容器.一NPO电容器NPO是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器.它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的.NPO电容器是电容量和介质损耗最稳定的电容器之一.在温度从-55℃到+125℃时容量变化为0±30ppm/℃,电容量随频率的变化小于±0.3ΔC.NPO电容的漂移或滞后小于±0.05%,相对大于±2%的薄膜电容来说是可以忽略不计的.其典型的容量相对使用寿命的变化小于±0.1%.NPO电容器随封装形式不同其电容量和介质损耗随频率变化的特性也不同,大封装尺寸的要比小封装尺寸的频率特性好.NPO电容器适合用于振荡器、谐振器的槽路电容,以及高频电路中的耦合电容.二X7R电容器X7R电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器.当温度在-55℃到+125℃时其容量变化为15%,需要注意的是此时电容器容量变化是非线性的.X7R电容器的容量在不同的电压和频率条件下是不同的,它也随时间的变化而变化,大约每10年变化1%ΔC,表现为10年变化了约5%.X7R电容器主要应用于要求不高的工业应用,而且当电压变化时其容量变化是可以接受的条件下.它的主要特点是在相同的体积下电容量可以做的比较大.三Z5U电容器Z5U电容器称为”通用”陶瓷单片电容器.这里首先需要考虑的是使用温度范围,对于Z5U电容器主要的是它的小尺寸和低成本.对于上述三种陶瓷单片电容起来说在相同的体积下Z5U电容器有最大的电容量.但它的电容量受环境和工作条件影响较大,它的老化率最大可达每10年下降5%.尽管它的容量不稳定,由于它具有小体积、等效串联电感(ESL)和等效串联电阻(ESR)低、良好的频率响应,使其具有广泛的应用范围.尤其是在退耦电路的应用中.Z5U电容器的其他技术指标如下:工作温度范围+10℃--- +85℃温度特性+22% ---- -56%介质损耗最大4%四Y5V电容器Y5V电容器是一种有一定温度限制的通用电容器,在-30℃到85℃范围内其容量变化可达+22%到-82%.Y5V的高介电常数允许在较小的物理尺寸下制造出高达4.7μF电容器.Y5V电容器的其他技术指标如下:工作温度范围-30℃--- +85℃温度特性+22% ---- -82%介质损耗最大5%For personal use only in study and research; not for commercial use。

电介质物理实验指导书目录实验一电解电容漏电流及容量与耗损角正切的温度特性测试 (1)一、实验目的 (1)二、实验仪器 (1)三、实验原理 (1)四、实验步骤 (2)五、实验要求 (2)实验二电介质材料击穿测试与分析 (4)一、实验目的 (4)二．实验仪器 (4)三．实验原理 (4)四．实验方法 (4)五．基本实验步骤 (5)六.注意事项 (6)实验三电介质材料介电系数和损耗角正切的频率特性测试 (7)一、实验目的 (7)二、实验仪器 (7)三、实验原理 (7)四、实验步骤 (9)五、实验要求 (9)实验四电介质介电常数和损耗角正切的温度特性测试 (11)一、实验目的 (11)二、实验原理 (11)三、实验仪器和材料 (14)四、实验步骤 (15)五、实验要求 (14)实验五电介质导电特性测试 (16)一、实验目的 (16)二、实验仪器 (16)三、实验要求 (16)实验一电解电容漏电流及容量与耗损角正切的温度特性测试预习报告一、实验目的1、掌握大容量电解电容器的测量方法。

2、掌握电解电容漏电流的测量方法3、学习本实验所用仪器的使用和工作原理。

4、了解电解电容器的容量、耗损角正切随温度的变化特征。

二、实验仪器1、YY2617大电容数字测量仪2、DF2686电解电容泄漏电流测试仪3、电解电容量（4700μF）。

三、实验原理图1 大容量测试仪工作原理图电解电容器的内部结构与其他类型的电容器相比有明显的不同，其阳极是生成氧化膜的金属，而这层极薄的氧化膜是电解电容的介质，而另一极则并非金属，而是所谓的“电解质”，它可以为液体，也可以是糊状，凝胶或固体。

此种结构特征决定了这类电容器的性能有其独特之处——体积小，电容量大，在电子线路中占有重要地位。

但也要承认正是这种特性的结构，使它的漏电流极大，可达1mA以上，相应的绝缘电阻不足1MΩ，因此损耗角的正切较大，而且电容量的稳定性差，具体表现之一为损耗角正切和容量随温度的变化而变化，所以在使用上受到一定的限制，只有了解和掌握了这些特点，才能进一步改进和发展电解电容器。

介电常数电容介电损耗阻抗标题：深度解析介电常数、电容、介电损耗和阻抗在物理学和电工领域中，介电常数、电容、介电损耗和阻抗是一系列相互关联的重要概念，它们在电磁学、电子工程和材料科学中扮演着至关重要的角色。

本文将会对这些概念进行深入解析，并探讨它们在现实应用中的意义和价值。

一、介电常数1. 介电常数的定义在物理学中，介电常数是介质相对真空的电容率，通常用ε表示。

介电常数的大小直接影响着介质的电容性能和电磁场的传播特性。

2. 介电常数的影响因素介电常数受介质内部分子结构、外电场强度等因素的影响，不同介质的介电常数差异巨大。

3. 介电常数的作用介电常数决定了介质中电荷的分布和电场的传播速度，是材料的重要电学参数。

二、电容1. 电容的概念和分类电容是指导体上储存电荷的能力，根据结构和性能不同，电容可以分为平行板电容、电介质电容等多种类型。

2. 电容与介电常数的关系介电常数决定了电容器的电学性能，其大小直接影响着电容器的储能能力和工作特性。

三、介电损耗1. 介电损耗的成因介电损耗是介质在交变电场中发生能量损耗的现象，主要由介质内部的分子摩擦、极化、载流子效应等因素引起。

2. 介电损耗的影响介电损耗会导致电器件的热量产生、信号衰减等现象，直接影响着电路和电子设备的性能和稳定性。

四、阻抗1. 阻抗的概念和分类阻抗是指电路对交变电流的阻碍程度，可以分为纯电阻、纯电感和纯电容等不同类型。

2. 阻抗与介电常数的关系介电常数会影响电路中的电容器和电感器的阻抗大小和相位差，是电路分析和设计的重要考量因素。

总结和回顾通过本文的深度解析，我们对介电常数、电容、介电损耗和阻抗的概念和关系有了更清晰的认识。

在实际应用中，我们需要根据材料的介电常数和电容特性来设计和选择合适的电器件，同时要重视介质的介电损耗和电路的阻抗匹配，以确保电路和系统的性能和稳定性。

个人观点和理解作为一个电子工程师，我深知介电常数、电容、介电损耗和阻抗在电路设计和材料选择中的重要性。

hfss损耗电介质设计设置
HFSS是高频模拟软件，用于电磁场模拟和分析。

在设计高频电路时，电介质的损耗是一个非常重要的因素。

本文将介绍如何在HFSS 中进行损耗电介质的设计设置。

首先，我们需要选择合适的电介质材料。

在HFSS中，可以通过添加材料库来选择合适的电介质材料。

在添加材料库时，可以选择标准材料库或自定义材料库。

选择标准材料库时，可以从已有的材料库中选择合适的材料。

如果需要使用自定义材料库，可以将自定义材料库添加到HFSS中。

在选择合适的电介质材料后，需要设置材料的损耗因子和介电常数。

损耗因子是电介质材料的电导率与介电常数比值的虚部。

在HFSS 中，可以通过材料的损耗因子来模拟电介质的损耗。

介电常数是电介质材料的电导率与介电常数比值的实部。

在HFSS中，介电常数用于计算电介质中的电场分布。

在设置了电介质材料的损耗因子和介电常数后，需要将电介质材料应用到电路中。

在HFSS中，可以通过添加材料属性来实现。

需要注意的是，电介质材料的损耗因子和介电常数可能会随着频率的变化而变化。

因此，在设计电路时需要考虑到频率的影响，并进行相应的设置。

总的来说，HFSS中的损耗电介质设计设置需要选择合适的电介质材料，设置材料的损耗因子和介电常数，并将电介质材料应用到电路中。

在实际设计中，还需要考虑到频率的影响，进行相应的设置。

目次1范围 (1)2规范性引用文件 (1)3术语和定义 (1)4试验方法 (2)5试验程序...........................................................................96 报告 . (9)图2 等效电路图 ....................................................................... 4 图3 带有试样和引线设备的等效并联电路 ................................................. 5 图4 两电极系统中存在的剩余阻抗和杂散电容 ............................................. 7 图A.1 串联电路补偿方法 .............................................................. 11 图B.1 带屏蔽环的并联电极装置 ........................................................ 12 图C.1 并联T 网络的主电路图 .......................................................... 13 图C.2 并联T 网络的实际电路图 ........................................................ 13 图C.3 谐振法原理和电路图 ............................................................ 15 图C.4 自动平衡电路 .................................................................. 16 图D.1 非接触电极方法 ................................................................ 7重复性和再现性.. (10)附录A （资料性）串联电路补偿方法 (11)附录B （资料性）带屏蔽环的平行电极 (12)附录C （资料性）仪器 (13)附录D （资料性）空气中微米控制平行电极的非接触电极法 (17)17表1 使用仪器的频率范围 (8)固体绝缘材料介电和电阻特性第8部分：介电特性（AC方法）相对介电常数和介质损耗因数（频率1 MHz～300 MHz）1 范围本文件描述了1 MHz至300 MHz频率范围内测定固体绝缘材料介电常数和损耗因数特性的试验方法（AC方法）。

实验介电—频率特性一、实验目的本实验通过测定室温时高频陶瓷介电常数ε及损耗角正切值tanδ，了解掌握常用的Q表的基本原理及正确使用Q表测量高频陶瓷介质的ε及tanδ的方法，通过室温下测试ε及tan δ随频率变化的情况，分析陶瓷介质的极化原理。

介质材料的介电常数和介电损耗随频率发生变化。

了解介质材料的介电—温度特性，以便正确的认识、改进与使用这些材料。

1. 通过测定室温时高频陶瓷介电常数ε及损耗角正切值tanδ，了解掌握1910测量仪的基本原理。

2. 正确使用1910测量仪测量高频陶瓷介质的ε及tanδ的方法。

3. 通过室温下测试ε及tanδ随频率变化的情况，分析陶瓷介质的极化原理。

三、实验原理介电系数是表征介质储存电荷能力的，是介质的特性参。

介电系数是衡量介质极化行为，或该电介质储存电荷能力的重要参数，通常又叫介电常数或电容率。

ε=1.44Ch/D2对于电子陶瓷来说是一个非常重要的参数，根据用途的不同，对瓷料的介电系数要求不同．如装置瓷、电阻瓷、电真空瓷要求介电系数为2～12这一范围内，如介电系数值较大则会造成线路的分布电容太大，以至影响线路的参数。

陶瓷介质材料在电场作用下能储存电荷，但同时总是或多或少把一部分电能转变成热能，即瓷体要发热而消耗能量。

电介质在电场作用下，单位时间内因发热而消耗的电能叫做介质损耗，用P来代表。

在直流电场作用下介质损耗仅由电导引起，此时介质中电场能量的损耗(损耗功率)为P=U2/R=GU2设介质两极板重合的面积为S(cm2)，介质厚度为h(cm)，则单位体积中的介质损耗称为介质损耗率。

介质损耗率的单位为(w／cm2)，在一定的直流电插强度下，介质损耗率取决于电导率或电阻率的大小。

在交变电场下，除了电导(漏导)损耗外，还有周期性变化的极化过程存在，这种极化过程需要克服阻力而引起损耗，因此介质损耗还与介质内的极化过程有关。

交流下介质损耗可利用有损耗介质电容器的等效电路来分析研究，即用一个理想电容器(不产生损耗的电容器)和一个理想的电阻来等效描述介质在交流电压下的损耗情况。

介电常数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。

介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场，最终介质中电场与原外加电场(真空中)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。

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测得电容Cx。

然后相对介电常数可以用下式计算εr=Cx/C0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。

附常见溶剂的介电常数H2O (水) 78.5 HCOOH (甲酸) 58.5 HCON(CH3)2 (N,N-二甲基甲酰胺)36.7 CH3OH (甲醇) 32.7 C2H5OH (乙醇) 24.5 CH3COCH3 (丙酮) 20.7 n-C6H13OH （正己醇）13.3 CH3COOH (乙酸或醋酸) 6.15 温度对介电常数的影响，C6H6 (苯) 2.28 CCl4 (四氯化碳) 2.24 n-C6H14 （正己烷）1.88"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。

g770hmd介电常数G770HMD是一种常用的介电常数材料，是指在特定频率下材料对电场的响应能力。

在电磁学中，介电常数是描述材料中电场和电荷之间相互作用的物理量。

G770HMD是一种高介电常数材料，具有良好的介电特性，广泛应用于电子器件、通信设备、电力电子和光电子等领域。

它的主要特点是介电常数高、损耗角正切低、电绝缘性能优良、相对介电常数和介质常数稳定、频率特性良好等。

下面将从以下几个方面详细介绍G770HMD 的特点。

首先，G770HMD具有较高的介电常数。

介电常数是材料响应电场的量度，介电常数高意味着材料对电场的响应能力强。

G770HMD的介电常数一般在高频范围内可达到数百至上千，使其能够有效地储存和传导电能。

其次，G770HMD的损耗角正切很低。

损耗角正切是描述材料在电场中转换能量时产生的损耗的物理量，低损耗角正切表示材料对电能的传导效率高。

G770HMD的低损耗角正切特性使其在高频电路和微波器件中能够提供更好的信号传输和储存性能。

第三，G770HMD具有优异的电绝缘性能。

电绝缘性能是材料作为绝缘体时对电能的阻隔能力的度量，对于电子器件和通信设备来说，良好的电绝缘性能是确保其正常工作和安全的前提。

G770HMD具有良好的电绝缘性能，能够有效隔离电流，减少电子器件之间的干扰和串扰，提高系统整体的稳定性和可靠性。

此外，G770HMD的相对介电常数和介质常数稳定。

相对介电常数是材料的介电性能与真空相比的相对值，其稳定性可以保证材料在不同工作环境下的电性能都能保持一致。

介质常数则是材料在电场中的电容率，稳定的介质常数意味着材料的电容性能稳定，能够在不同频率下提供一致的电容值。

G770HMD的相对介电常数和介质常数稳定，使其在不同应用场景下能够提供稳定可靠的电性能。

最后，G770HMD具有良好的频率特性。

频率特性是介电常数随频率变化的规律，不同材料的频率特性不同。

G770HMD具有良好的频率特性，它的介电常数在频率范围内保持较稳定，能够满足不同频率下的电性能要求。

介电常数和介电损耗测量一．背景介电特性是电介质材料极其重要的性质。

在实际应用中，电介质材料的介电系数和介质损耗是非常重要的参数。

例如，制造电容器的材料要求介电系数尽量大，而介质损耗尽量小。

相反地，制造仪表绝缘器件的材料则要求介电系数和介质损耗都尽量小。

而在某些特殊情况下，则要求材料的介质损耗较大。

所以，通过测定介电常数及介质损耗角正切(tg)，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。

按照物质电结构的观点，任何物质都是由不同的电荷构成，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会显示出一定的极性，这个过程称为极化。

对不同的材料、温度和频率，各种极化过程的影响不同。

在绝缘技术中，特别是选择绝缘材料或介质贮能材料时，都需要考虑电介质的介电常数。

此外，由于介电常数取决于极化，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。

二．基本原理电子材料与元件的电学性能参数的测量是一项基本而重要的工作。

这些电学参数包括不同频率、不同温度下的电阻、电容、阻抗、介电常数、损耗角正切值等特性测量。

全面而准确地掌握这些特性，对分析、改进电子材料与元件的性能十分重要。

数字式LCR 测量仪（数字电桥）是随着数字测量技术发展而出现的新型智能化材料和元件参数测量仪器，具有使用简便、效率高、测量精度高等优点，在电子材料与元件特性参数测量和研究中获得了极其广泛的应用。

数字式LCR 测量仪以微处理器为核心、通过采集给定激励下被测样品和标准元件的电压、电流信号并按照—定的数学模型进行被测样品的参数计算。

数字式LCR 测量仪测量原理以阻抗参数的数字化测量为基础，典型测量方法为矢量电流—电压法。

测量电路原理如图1 所示，其中R s 为标准电阻值，Z x 为待测样品的阻抗。

图 1 测量电路原理图2 数字式LCR 测量仪原理框图阻抗参数的测量可首先转化为电压测量及电压分量的计算，最终可得到复阻抗的电阻参数和电抗参数，并可间接计算其他参数，如损耗参数、不同等效模式下的阻抗参数等。