《陶瓷材料》课程教学资源（PPT课件）第六章 功能陶瓷 6.2 功能陶瓷的基本性质

6.2功能陶瓷的基本性质 第六章功能陶瓷 一电学性质 。电导率 ·介电常数 ●介质损耗角正切值 ● 击穿电场强度

一 电学性质 ⚫ 电导率 ⚫ 介电常数 ⚫ 介质损耗角正切值 ⚫ 击穿电场强度 6.2 功能陶瓷的基本性质 第六章 功能陶瓷

6.2功能陶瓷的基本性质 第六章功能陶瓷 ●电导率 测量陶瓷料体积电阻和和表面电阻， 再根据陶瓷试样的几何尺寸计算得到的。 (6-1) h

⚫ 电导率 测量陶瓷料体积电阻和和表面电阻， 再根据陶瓷试样的几何尺寸计算得到的。 h Rv s v = (6-1) 6.2 功能陶瓷的基本性质 第六章 功能陶瓷

6.2功能陶瓷的基本性质 第六章功能陶瓷 测量电极 环电极 陶瓷体 高压电极 测量电极 陶瓷体 环电极 图2三电极系统

测量电极 环电极 高压电极 陶瓷体 6.2 功能陶瓷的基本性质 第六章 功能陶瓷 测量电极 陶瓷体 环电极 图２ 三电极系统

6.2功能陶瓷的基本性质 第六章功能陶瓷 (6-2) 式中，h为样品厚度，cm;s为电极的面积， cm2;RRs分别为试样的体积电阻(Q)和表 面电阻（但）。D1为试样的测量电极直径，cm; D2为环电极内径，cm

式中，h为样品厚度，cm；s为电极的面积， cm2； Rv、R s分别为试样的体积电阻(Ω)和表 面电阻(Ω)。D1为试样的测量电极直径，cm； D2为环电极内径，cm。 (6-2) 6.2 功能陶瓷的基本性质 第六章 功能陶瓷 1 2 ln 2 D D Rs s   =

6.2功能陶瓷的基本性质 第六章功能陶瓷 体积电阻率p的单位通常用2cm。p的倒数 σ称为材料的体积电导率，比电导或导电系 数，是陶瓷材料的特性参数，其单位为S/cm (S:Siemens,西门子)。 表6-1列出了常见陶瓷材料室温时的电导率， 这些陶瓷材料电导率的大小相差约1017以上

6.2 功能陶瓷的基本性质 第六章 功能陶瓷 ⚫ 体积电阻率ρv的单位通常用Ω·cm。ρv的倒数 σv称为材料的体积电导率，比电导或导电系 数，是陶瓷材料的特性参数，其单位为S/cm （S：Siemens，西门子）。 ⚫ 表6-1列出了常见陶瓷材料室温时的电导率， 这些陶瓷材料电导率的大小相差约1017以上

6.2功能陶瓷的基本性质 第六章功能陶瓷 表6-1常见陶瓷材料的室温电导率 材料 电导率 电导率 (S/cm) 材料 (S/cm)】 SnO2-CuO陶瓷 103 BaTiO3陶瓷 10-10 SiC陶瓷 10-1 TO2（金红石)陶瓷 10-11 LaCrO3陶瓷 10-2 0-Al2O3（刚玉陶瓷) 1014

表6-1 常见陶瓷材料的室温电导率 材料 电导率/ （S/cm） 材料 电导率/ （S/cm） SnO2 -CuO陶瓷 103 BaTiO3陶瓷 10-10 SiC陶瓷 10-1 TiO2（金红石）陶瓷 10-11 LaCrO3陶瓷 10-2 α-Al2O3（刚玉陶瓷） 10-14 6.2 功能陶瓷的基本性质 第六章 功能陶瓷

6.2功能陶瓷的基本性质 第六章功能陶瓷 ·介电常数是衡量电介质材料在电场作用下的 极化行为或储存电荷能力的参数，又称介电 系数或电容率，是材料的特征参数

⚫ 介电常数是衡量电介质材料在电场作用下的 极化行为或储存电荷能力的参数，又称介电 系数或电容率，是材料的特征参数。 6.2 功能陶瓷的基本性质 第六章 功能陶瓷

6.2功能陶瓷的基本性质 第六章功能陶瓷 设真空介电常数为1，则非真空电介质材料 的介电常数e(称为相对介电常数)为 (6-3) Q0真空介质时电极上电荷量；Q同一电场和电 极系统中为非真空电介质时电极上电荷量

⚫ 设真空介电常数为1，则非真空电介质材料 的介电常数εr(称为相对介电常数)为 Q0 Q  r = (6-3) 6.2 功能陶瓷的基本性质 第六章 功能陶瓷 Q0真空介质时电极上电荷量；Q同一电场和电 极系统中为非真空电介质时电极上电荷量

6.2功能陶瓷的基本性质 第六章功能陶瓷 相对介电常数￡r可由式(6-4)求出： h E,= (6-4) 式中，C为试样的电容量，pF;h为试样两电 极之间的距离，cm;s为电极的面积，cm2; 1 80 π×9×10F/cm, 即真空介电常数。 4

相对介电常数εr 可由式(6-4)求出： 6.2 功能陶瓷的基本性质 第六章 功能陶瓷 s h r C  0  = (6-4) 式中，C为试样的电容量，pF；h为试样两电 极之间的距离，cm；s为电极的面积，cm2； 1 1 0 9 10 4 1  =    F/cm，即真空介电常数

6.2功能陶瓷的基本性质 第六章功能陶瓷 。功能陶瓷室温时的介电常数大致为2至几十 万，因具体陶瓷材料不同，其数值有很大差 异，因此使用的范围和条件也不同。 。陶瓷材料介电常数不同是由于其微观上存在 不同的极化机制决定的

6.2 功能陶瓷的基本性质 第六章 功能陶瓷 ⚫ 功能陶瓷室温时的介电常数大致为2至几十 万，因具体陶瓷材料不同，其数值有很大差 异，因此使用的范围和条件也不同。 ⚫ 陶瓷材料介电常数不同是由于其微观上存在 不同的极化机制决定的