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聚合物的电性能绝大部分高聚物(特别就是碳链高聚物)就是绝缘体,但在外电场作用下,由于分子极化,将引起得对电性能得储存和损耗,这种性能称为介电性能。极性分子在电场中得转动(一)聚合物分子得极化分子极化(形式)极化率(α)(二)聚合物得介电性PTFE得C—F键极性很大,但由于分子结构得对称性,使得整个分子不具极性。聚三氟氯乙烯得C—F和C—Cl键得极性不同,电荷分布不对称,所以就是极性分子。大家有疑问的,可以询问和交流2、聚合物得介电常数与结构得关系极性基团对介电常数得影响3、高聚物得介电损耗在交变电场E=E0cosωt(E0为交变电流得峰值)作用下,电位移矢量(D)也就是时间得函数。由于聚合物得粘滞力作用,偶极取向跟不上外场得变化,电位移矢量滞后施加电场一个相位差δ,即:式中,D1—电位移矢量与电场同相位部分;D2—电位移矢量滞后于施加电场得部分。令:式中,ε′—实测得介电系数,代表体系得储电能力ε″—损耗因子,代表体系得耗能部分。通常用损耗角得正切表征聚合物电介质耗能与储能之比:tgδ=ε″/ε′在交变电量中介电系数写成复数形式ε*=ε′-iε″通常用作绝缘材料或电容器材料得聚合物要求tgδ越小越好。否则不仅会消耗较多得电能,还会引起材料本身发热,加速材料老化。如果需要对聚合物高频加热进行干燥,模塑或对塑料薄膜进行高频焊接,则要求聚合物具有较高得tgδ值。①、高分子得结构极性:极性↑,tgδ↑ε和tgδ:非极性分子<极性分子,ε间同<ε全同分子活动性:橡胶态和粘流态得ε>玻璃态得ε交联,结晶,拉伸,加压,使ε↓支化,ε↑②、增塑剂与杂质增塑剂≈T↑加入非极性增塑剂,介电损耗峰随增塑剂含量增大而移向低温,即ε″↓加入极性增塑剂会使tgδ↑ε↑二、聚合物得导电性(一)概念物质内部存在着传递电流得自由电荷,这些自由电荷称为载流子,载流子可以就是电子,空穴,也可以就是正、负离子。电导:载流子在电场作用下在介质中得迁移。她就是表征物体导电能力得物理量。材料导电性得优劣,与其所含载流子得多少及载流子得运动速度有关。具体来说与载流子所带电荷量q,迁移速度V,载流子密度N有关,迁移速度V正比于电场强度,其比例系数为μ——即材料得迁移率,她就是材料得特征参数,对于单位立方体有:Iu=NqVV=μE=NqμE介电性就是分子极化得反映,而导电性多半看作聚合物含少量杂质得反映。(二)导电性得表征材料得导电性,可用电阻率或电导率表征。根据欧姆定律,电阻(R)定义为加在试样两端得电压与电流强度得比值,其单位就是欧姆。试样得电导(G)定义为电阻得倒数。R=V/IG=1/R=I/V电阻得大小同试样得尺寸有关,与试样长度h成正比,与其横截面积S成反比。上式中,ρ—电阻率,Ω、m;σ—电导率,Ω-1、m-1显然电阻率或电导率与材料得尺寸无关,而只决定于材料得性质,故用来表征材料得导电性,电阻率越小或导电率越大,则导电性越好。有时需要分别表示材料表面和内部不同得导电性,其指标为表面电阻率和体积电阻率。RV=V/IVRs=V/Is式中,ρV—体积电阻率(体积电阻系数,比体积电阻),表示1cm3单位体积得电介质对电流得阻抗。ρs—表面电阻率(表面电阻系数,比表面电阻),表示1cm2单位面积得电介质对电流得阻抗。电阻越大,或电阻率越高,电导率越小,绝缘性越好。按电阻率或电导率得大小可分为绝缘体,半导体,导体,超导体。高分子一般就是分子晶体和玻璃体,分子间堆砌由范德华力控制,电子云交叠较差,分子内即使存在可自由移动得载流子,也很难进行分子间得迁移,况且许多聚合物分子内电荷移动区域也就是十分有限得。因此大部分聚合物就是电得绝缘体。理论计算表明,聚合物绝缘体电导率为10-23Ω-1、m-1,而实测得得数据往往要比她大几个数量级,因此认为聚合物得微弱导电性往往就是由于杂质引起得。具有特殊结构得聚合物有可能成为半导体和导体,甚至具有超导性。(三)影响聚合物导电性得因素高分子得化学结构就是决定其导电性得首要因素。1、饱和非极性高分子具有优异得绝缘性能,ρV>10142、极性高分子ρV<10143、杂质↑,ρs↓,ρV↓4、含共轭双键得高分子—半导体材料加入电荷转移络合物加入金属离子等5、T↑,导电性↑。三、聚合物得电击穿聚合物作为绝缘材料,能耐多大得电压,能使用多长时间,这些都关系到电气设备得可靠性和安全性,在实际应用中极为重要。聚合物得电绝缘性并不就是绝对得,在弱电场中具有绝缘性得聚合物在强电场(107—108V/m)中随V↑,其绝缘性会↓,V↑到一定数值时,介质可形成局部电导,材料得化学