Санкт-петербургский политехнический университет
Петра Великого Институт энергетики и транспортных систем
Электротехническое
материаловедение
К.т.н., доцент Белько Виктор Олегович
Диэлектрики (1839, Фарадей) 
Натуральные (целлюлоза, |
Синтетические (полимеры, |
|
мрамор, воск, масла, слюда, |
||
стекло, масла…) |
||
каучук…) |
||
|
Органические |
Неорганические |
Композиционные |
(стекло, керамика, |
(орг.св.+орг/неорг |
|
|
слюда…) |
наполн) |
Газообразные |
Жидкие |
Твердые |
Диэлектрики
Функция: изоляция, поляризация
Ориентация полярных молекул под воздействием внешнего поля
Ориентация неполярных молекул под воздействием внешнего поля
Диэлектрики. Поляризация
Поляризованность
P lim |
pi |
|
|
i |
V |
|
|
V 0 |
|
|
|
|
|
|
|
Виды поляризации
Виды поляризации
Электронная поляризация – упругое смещение электронов в атомах и ионах под действием электрического поля
Неполярные диэлектрики ε = 2 – 2,5 |
Время установления τ = 10-14 – 10-15 с |
Виды поляризации
Ионная поляризация – процесс упругого смещения ионов в узлах кристаллической решетки диэлектрика с ионным строением.
τ = 10-12 – 10-13 секунды
Дипольная поляризация
Дипольная поляризация (ориентационная) обусловлена смещением (ориентацией) полярных молекул и радикалов молекул, имеющих электрические моменты, под действием электрического поля.
τ = 10-6 – 10-8 секунды
Дипольная поляризация
Миграционная поляризация (Максвелла-Вагнера) - накопление электрического заряда на границе раздела веществ с различными ε
Электропроводность
диэлектриков
Носители зарядов
Вгазах свободные носители возникают под действием:
1.Внешних ионизирующих факторов (космических, радиоактивных, рентгеновских излучений и высоких температур).
2.Внутренних факторов (ударная ионизация под воздействием электрического поля).
Вжидкостях электропроводность обусловлена:
3.Ионами примесей (неполярные жидкости).
4.Диссоциация молекул самого диэлектрика (полярные жидкости).
5.Молионы (коллоидные системы) – заряженные молекулы.
Втвердых веществах носителями заряда являются:
6.Ионы примесей.
7.Слабосвязанные ионы и ионные вакансии самого материала (в полимерах и стеклах).
8.Свободные электроны и дырки (возникают крайне редко в некоторых видах керамики и полимеров).