高頻/音頻介電常數(shù)介質(zhì)損耗測試儀高頻/音頻介電常數(shù)介質(zhì)損耗測試儀
工程材料:離子晶體的損耗,離子晶體的介質(zhì)損耗與其結(jié)構(gòu)的緊密程度有關。
緊密結(jié)構(gòu)的晶體離子都排列很有規(guī)則,鍵強度比較大,如α-Al2O3、鎂橄欖石晶體等,在外電場作用下很難發(fā)生離子松弛極化,只有電子式和離子式的位移極化,所以無極化損耗,僅有的一點損耗是由漏導引起的(包括本質(zhì)電導和少量雜質(zhì)引起的雜質(zhì)電導)。這類晶體的介質(zhì)損耗功率與頻率無關,損耗角正切隨頻率的升高而降低。因此,以這類晶體為主晶相的陶瓷往往用在高頻場合。如剛玉瓷、滑石瓷、金紅石瓷、鎂橄欖石瓷等
結(jié)構(gòu)松散的離子晶體,如莫來石(3Al2O3·2SiO2)、董青石(2MgO·2Al2O3·5SiO2)等,其內(nèi)部有較大的空隙或晶格畸變,含有缺陷和較多的雜質(zhì),離子的活動范圍擴大。在外電場作用下,晶體中的弱聯(lián)系離子有可能貫穿電極運動,產(chǎn)生電導打耗。弱聯(lián)系離子也可能在一定范圍內(nèi)來回運動,形成熱離子松弛,出現(xiàn)極化損耗。所以這類晶體的介質(zhì)損耗較大,由這類品體作主晶相的陶瓷材料不適用于高頻,只能應用于低頻場合。
玻璃的損耗
復雜玻璃中的介質(zhì)損耗主要包括三個部分:電導耗、松弛損耗和結(jié)構(gòu)損耗。哪一種損耗占優(yōu)勢,取決于外界因素溫度和電場頻率。高頻和高溫下,電導損耗占優(yōu)勢:在高頻下,主要的是由弱聯(lián)系離子在有限范圍內(nèi)移動造成的松弛損耗:在高頻和低溫下,主要是結(jié)構(gòu)損耗,其損耗機理目前還不清楚,可能與結(jié)構(gòu)的緊密程度有關。般來說,簡單玻璃的損耗是很小的,這是因為簡單玻璃中的“分子"接近規(guī)則的排列,結(jié)構(gòu)緊密,沒有弱聯(lián)系的松弛離子。在純玻璃中加人堿金屬化物后。介質(zhì)損耗大大增加,并且隨著加人量的增大按指數(shù)規(guī)律增大。這是因為堿性氧化物進人玻璃的點陣結(jié)構(gòu)后,使離子所在處點陣受到破壞,結(jié)構(gòu)變得松散,離子活動性增大,造成電導損耗和松弛損耗增加。
陶瓷材料的損耗
陶瓷材料的介質(zhì)損耗主要來源于電導損耗、松弛質(zhì)點的極化損耗和結(jié)構(gòu)損耗。此外,表面氣孔吸附水分、油污及灰塵等造成的表面電導也會引起較大的損耗。
在結(jié)構(gòu)緊密的陶瓷中,介質(zhì)損耗主要來源于玻璃相。為了改善某些陶瓷的工藝性能,往往在配方中引人此易熔物質(zhì)(如黏土),形成玻璃相,這樣就使損耗增大。如滑石瓷、尖晶石瓷隨黏土含量增大,介質(zhì)損耗也增大。因面一般高頻瓷,如氧化鋁瓷、金紅石等很少含有玻璃相。大多數(shù)電陶瓷的離子松弛極化損耗較大,主要的原因是:主晶相結(jié)構(gòu)松散,生成了缺固濟體、多品型轉(zhuǎn)變等。