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玻璃介電常數的計算
 發布時間:2013年05月18日 瀏覽:20045
玻璃常用作電容器的電介質及電絕緣材料,因此電性質是很重要的。對于玻璃來講要求介電常數小一些,對于電容器玻璃來講則要求介電常數ε大一些。

玻璃的介電常數與玻璃中離子極化率和遷移率有關,而玻璃的成分和結構又決定了離子和極化率和遷移率。在硅酸鹽玻璃中,氧離子是最容易極化的離子。網絡調整物的加入,形成了易極化的非橋氧,使介電常數提高。如石英玻璃的介電常數為3.75,加入堿金屬氧化物以后,介電常數增加,如含Na2O16%的鈉鈣玻璃介電常數為7.20.在堿金屬離子中,離子半徑增加,場強減小,介電常數升高,如K+Na+Li+.

玻璃中其它離子的加入也有相似的規律,堿土金屬的加入,也是場強增大,介電常數減小。副族元素本身極化率對介電常數也有很大影響,如含PbO58%K2O7%SiO235%(質量分數)的封接玻璃,介電常數為9.5.某些高鉛玻璃介電常數達10以上。TiO2也是具有很高介電常數的成分。

阿本和別列科普提出頻率為4.5×108Hz、溫度在20℃以下,介電常數加和系數(見表一),其加和公式如下。

ε=∑εixi/100

式中:ε——介電常數;

xi——玻璃成分的摩爾分數,%

εi­——介電常數加和系數。

表一:介電常數加和系數

氧化物

加和系數εi­

SiO2

3.8

Al2O3

9.2

B2O3

3~8

BeO

13.8

MgO

15.4

CaO

17.4

SrO

18.0

BaO

20.5

PbO

22.0

ZnO

14.4

CdO

17.2

FeO

16.0

CoO

15.2

NiO

13.4

MnO

13.8

Li2O

14.0

Na2O

17.6

K2O

16.0

TiO2

25.6

介電常數ε與密度ρnD有一定關系,其關系符合ε=3ρ-2.1ε=nD-1.3/0.038的規律。

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