《陶瓷材料》课程教学资源（PPT课件）第六章 功能陶瓷 6.4 介电陶瓷

6.4介电陶瓷 第六章功能陶瓷 ●介电陶瓷和绝缘陶瓷在本质上属同一类 陶瓷。特别着眼于介电性能及其应用的 陶瓷，称为介电陶瓷。 w.che.o月

⚫ 介电陶瓷和绝缘陶瓷在本质上属同一类 陶瓷。特别着眼于介电性能及其应用的 陶瓷，称为介电陶瓷。 6.４ 介电陶瓷 第六章 功能陶瓷

6.4介电陶瓷 第六章功能陶瓷 极化与介电常数 。设想在平行板电容器的两板上，充以一定 的电荷，当两板间存在电介质时，两板的 电位差总是比没有电介质存在（真空）时 低，在介质表面上会出现感应电荷，如图 6-4所示

一 极化与介电常数 ⚫ 设想在平行板电容器的两板上，充以一定 的电荷，当两板间存在电介质时，两板的 电位差总是比没有电介质存在（真空）时 低，在介质表面上会出现感应电荷，如图 6-4所示。 6.４ 介电陶瓷 第六章 功能陶瓷

6.4介电陶瓷 第六章功能陶瓷 ●感应电荷部分地屏蔽了板上自由电荷所 产生的静电场。这种感应电荷不能自由 迁移，称为束缚电荷。 电介质在电场作用下产生感应电荷的现 象，称为电极化

⚫ 感应电荷部分地屏蔽了板上自由电荷所 产生的静电场。这种感应电荷不能自由 迁移，称为束缚电荷。 ⚫ 电介质在电场作用下产生感应电荷的现 象，称为电极化。 6.４ 介电陶瓷 第六章 功能陶瓷

6.4介电陶瓷 第六章功能陶瓷 电极化是电介质最 电介质 基本和最主要的性 质，介电常数是综 合反映介质内部电 极化行为的一个主 要的宏观物理量。 图6-4电介质极化示意图

电介质 + + _ _ _ _ _ _ + + + + 图6-4 电介质极化示意图 电极化是电介质最 基本和最主要的性 质，介电常数是综 合反映介质内部电 极化行为的一个主 要的宏观物理量。 6.４ 介电陶瓷 第六章 功能陶瓷

6.4介电陶瓷 第六章功能陶瓷 极板面积为S,两极板内表面距离为d,极板 间真空的平行板电容器的电容为： S C0=e0 (6-40) d 式中，￡0一真空中的介电常数。当两极板 间放入电介质时，电容器的电容增加

极板面积为S，两极板内表面距离为d，极板 间真空的平行板电容器的电容为： d S C0 0 =  （6-40） 式中， 0  ——真空中的介电常数。当两极板 间放入电介质时，电容器的电容增加。 6.４ 介电陶瓷 第六章 功能陶瓷

6.4介电陶瓷 第六章功能陶瓷 实验表明，两极板间为真空时的电容C。与两 极板间充满均匀电介质时的电容C的比值为： (6-41) ￡，叫作介质的相对介电常数（或叫作电容 率)。由式（6-40)、（6-41)得：

实验表明，两极板间为真空时的电容C0与两 极板间充满均匀电介质时的电容C的比值为： C0 C  r = （6-41） 6.４ 介电陶瓷 第六章 功能陶瓷 叫作介质的相对介电常数（或叫作电容 率）。由式（6-40）、（6-41）得： r 

6.4介电陶瓷 第六章功能陶瓷 C=BCo-8,5 d 二8 (6-42) 式中，￡=8,80 (6-43) E 叫作电介质的介电常数。 E,无单位。￡与E0 的单位相同， =8.8510-12F/m

d S d S C r C r   =  =  = 0 0 （6-42） 式中， 0    = r （6-43）  叫作电介质的介电常数。 r  无单位。  与 0  的单位相同, 0  =8.8510-12F/m。 6.４ 介电陶瓷 第六章 功能陶瓷

6.4介电陶瓷 第六章功能陶瓷 前述电极化时，把感应电荷称为束缚电荷。 ●束缚电荷的面密度或介质中单位体积的电矩即 为极化强度，以P表示。 ●P不仅与外电场强度有关，更与电介质本身的 特性有关

6.４ 介电陶瓷 第六章 功能陶瓷 ⚫ 前述电极化时，把感应电荷称为束缚电荷。 ⚫ 束缚电荷的面密度或介质中单位体积的电矩即 为极化强度，以P表示。 ⚫ P不仅与外电场强度有关，更与电介质本身的 特性有关

6.4介电陶瓷 第六章功能陶瓷 真空时，电位移D=6oE。 (6-44) 式中，E。：两极板间为真空的介质中静电场。 有电介质时，D=6o6E (6-45) 式中，E：极板间有电介质时介质中宏观静电场； 电位移为D=6E+P (6-46)

真空时，电位移 D 0 E0 =  （6-44） 式中， E0 ：两极板间为真空的介质中静电场。 有电介质时， D =  0  r E （6-45） 式中， E ：极板间有电介质时介质中宏观静电场； 电位移为 D =  0 E + P （6-46） 6.４ 介电陶瓷 第六章 功能陶瓷

6.4介电陶瓷 第六章功能陶瓷 由式（6-45)和式(6-46)，得出： P=6o(8,-1)E (6-47) 介质的介电常数￡=￡08， E. 为相对介电常数。 ￡，是电子陶瓷一重要的参数

由式（6-45）和式（6-46），得出: P =  0 ( r −1)E （6-47） 介质的介电常数 r    = 0 r  为相对介电常数。 r  是电子陶瓷一重要的参数。 6.４ 介电陶瓷 第六章 功能陶瓷