试谈材料的电学性能

一、电介质极化二、电介质损耗三、介电强度四、电介质导电性第二章材料的电学性能2.3材料的介电性能

二、电介质损耗2.3材料的介电性能1、电介质损耗概念2、电介质损耗微观机理

二、电介质损耗1、电介质损耗概念任何电介质在电场作用下，总有部分电能转化为热能，单位时间内因发热而消耗的能量称为电介质损耗交变电压产生电流功率—介电材料功率损失理想电介质：Φ=π/2实际电介质：Φ＜π/2，Φ=π/2-δ单位体积电介质：品质因素Q值：Q=1/tanδ，材料的一个本征性质。

介质损耗角—tanδ：意义在于：有功电流密度和无功电流密度之比，其值越大，介质损耗越大二、电介质损耗二、电介质损耗2、电介质损耗的微观机理电导（漏导）损耗：在电场作用下，介质中会有泄漏电流流过，引起电导损耗。（束缚较弱的带电质点的宏观运动引起的能量损耗）（交变电场频率很低时）极化损耗：由于各种电介质极化的建立所造成的电流引起的损耗。（只有缓慢极化过程才会引起能量损耗，如偶极子的极化损耗）。共振吸收损耗：对于离子晶体，外电场的频率等于晶格振动光频波的频率，则发生共振吸收。带电质点吸收外电场能量，电介质极化强度逐渐增加，最后通过质点间的碰撞和电磁波的辐射把能量耗散掉，这种损失就是光学材料的光吸收的本质。2、电介质损耗的微观机理

德拜公式德拜公式结论：极化损耗与交变电场频率、松弛时间关系讨论介质损耗的意义绝缘结构设计时必须注意到绝缘材料的tgδ用于冲击测量的连接电缆，其绝缘的tgδ必须很小在绝缘预防性试验中，tgδ是一项基本测试项目，当绝缘受潮或劣化时，tgδ急剧上升。介质损耗引起的发热有时也可以利用三、介电强度介质在电场中的破坏热击穿电击穿局部放电击穿介质在电场中的破坏介质的击穿:介质的特性是指在一定的电场强度范围内的材料的特性。当电场强度超过某一临界值时，介质由介电状态变为导电状态。这种现象称介电强度的破坏，或叫介质的击穿。（电介质分子的正负电荷中心被拉开，甚至脱离约束而成为自由电荷，电介质变为导电材料）介电强度：相应的临界电场强度称为，或称为击穿电场强度。击穿电压：电介质（或电容器）击穿时两极板的电压。击穿类型分为三种：热击穿、电击穿、局部放电击穿。

击穿过程非常复杂，影响因素如下：

内因：固体结构及其分子组成外因(实验条件)：周围媒质的温度、电压频率、电压增加的速度、加压的时间、电极与试样的情况击穿电击穿本征电击穿理论“雪崩”电击穿理论固体电击穿理论是在气体放电的碰撞电离理论基础上建立的。本征电击穿理论与介质中自由电子有关，室温下即可发生，发生时间很短(10-8～10-7s)。介质中的自由电子的来源：（１）杂质或缺陷能级；（２）价带。“雪崩”电击穿理论“雪崩”电击穿理论以碰撞电离后自由电子数倍增到一定数值作为电击穿判据。“雪崩”电击穿和本征电击穿在理论上有明显的区别：

本征击穿理论中增加导电电子是继稳态破坏后突然发生的，而“雪崩”击穿是考虑到高场强时，导电电子倍增过程逐渐达到难以忍受的程度，最终介质晶格破坏。热击穿热击穿的本质是:处于电场中的介质，由于其中的介质损耗而受热，当外加电压足够高时，可能从散热与发热的热平衡状态转入不平衡状态，若发出的热量比散去的多，介质温度将愈来愈高，直至出现永久性损坏，这就是热击穿。局部放电击穿局部放电击穿的本质是:某些陶瓷材料有气泡。材料中气泡的ε及σ很小，因此加上电压后气泡上的电场较高，介电强度远低于固体介质，所以首先气泡击穿，引起气体放电（电离）产生大量的热，容易引起整个介质击穿。由于在产生热量的同时，形成相当高的内应力，材料也易丧失机械强度而被破坏，这种击穿称为电一机械一热击穿。四、电介质的导电性电子电导：载流子电子和空穴，传递电荷（高电场）离子电导：载流子离子和离子空位，接力式运动传递物质微粒（低电场）传导电流极化电流体电组率：表示介质抵抗体积漏电性能由材料本质决定；表面电阻率：表示介质抵抗表面漏电的性能，与材料的表面状况及周围环境关系很大。如：材料表面湿度。谢谢！《化妆品术语》起草情况汇报中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所一、标准的立项和下达时间2006年卫生部政法司要求各标委会都要建立自己的术语标准。1ONE二、标准经费标准研制经费：3.8万三、标准的立项意义术语标准有利于行业间技术交流、提高标准一致性、消除贸易误差，作为标准体系中的基础标准，术语标准在各个领域的标准体系中均起着重要的作用。随着我国化妆品卫生标准体系建设逐步加快，所涉及的术语和定义的数量也在迅速增长，在此情形下，化妆品术语标准的制定就显得尤为重要。四、标准的制订原则1.合法性遵守《化妆品卫生监督条例》、《化妆品卫生监督条例实施细则》中关于化妆品的定义。2.协调性直接引用或修改采用的方式，与相关标准中的术语和定义相协调。3.科学性对于没有国标或定义不统一的术语，在定义时体现科学性的原则。4.实用性在标准体系中出现频率较高，与行业联系较紧密的术语优先选用。五、标准的起草经过

第一阶段：资料搜集

搜集国内外相关法规、标准、文献并对国外文献如美国21CFR进行翻译。第二阶段：2007年末形成初稿

初稿内容包括一般术语、卫生化学术语、毒理学术语、微生物术语、产品术语、人体安全和功效评价术语，常用英文成份术语等７部分。第三阶段：专家统稿1.2007年12月第一次专家统稿会（修订情况：1.在结构上增加原料功能术语、相关国际组织和科研机构等内容；2.在内容上增加一般术语、产品术语的种类，将化妆品行业的新产品类别纳入本标准；3.对于毒理学、卫生化学、微生物学术语进行修改；4.删除与化妆品联系不紧密、无存在必要的常用英文成分术语。2.2009年1月第二次专家统稿会会议意见：1.修改能引用国家标准的尽量引用国家标准；对存在歧义的个别用词进行修改。2.删除由于本标准中的“产品术语”一章和香化协会所制定的某个标准存在重复，因此删除“产品术语”一章的内容；对“原料功能术语”的内容进行梳理，删除了20余条内容。3.增加专家建议增加“化妆品限用物质”等若干项术语。第四阶段：征求意见2009年2月面向全国公开征求意见。第五阶段：征求意见的处理与形成送审稿。在征求意见的处理阶段再次征求了相关专家的意见。六、标准的内容依据1.《化妆品卫生监督条例》、《化妆品卫生监督条例实施细则》;2.《化妆品卫生规范》;3.美国21CFR；4.相关领域国家标准如：GB5296.3-2008消费品使用说明化妆品通用标签，GB/T14666-2003分析化学术语等；5.国内外化妆品的相关文献，如《化妆品监督管理及安全性评价》等。七、标准的结构和主要内容（一）结构：1.范围2.一般术语3.毒理学试验方法术语4.卫生化学检验方法术语5.微生物检验方法术语6.人体安全性和功效性评价术语7.常用原料术语8.缩写9.中英文索引（二）主要内容：1).一般术语39条涉及化妆品的基本定义、化妆品生产和监督管理中出现频率较高的术语。2).毒理学试验方法术语40条收录了《化妆品卫生规范》中涉及的术语，以及在毒理学领域出现频率较高、与化妆品毒理学试验方法联系较密切的术语。3).卫生化学检验方法术语22条收录了化妆品的卫生化学检验方法中较常用的术语。

4).微生物检验方法术语6条收录了《化妆品卫生规范》中所涉及的术语。5).人体安全性和功效性评价术语38条收录了人体安全性和功效性评价的常用术语。6).常用原料术语55条收录了常用原料术语，与《化妆品管理及安全性和功效性评价》保持一致，并根据企业、专家的意见进行了适当修改。7).缩写涉及国际机构缩写以及化妆品毒理学、化学、人体安全性和功效评价等领域专业术语的缩写34条。七、征求意见处理情况2009年2月20日，《化妆品术语》在全国公开范围内公开征求意见，截止到2009年3月末共收到来自企业、和社会各界的意见和建议共146条，分布情况如下：征求意见来源统计图二一般术语三毒理学四化学五微生物六人体七原料八缩写各部分征求意见采纳情况统计图二一般术语三毒理学四化学五微生物六人体七原料八缩写各部