材料的介電常數(shù)與它的電極化強(qiáng)度有關(guān),因此影響電極化的因素對(duì)它都有影響。
首先是極化類型的影響,電介質(zhì)極化過(guò)程是非常復(fù)雜的,其極化形式也是多種多樣的,根據(jù)產(chǎn)生極化的機(jī)理不同,有以下一些常見的極化形式:彈性位移極化、偶極子轉(zhuǎn)問(wèn)極化、松弛極化、高介晶體中的極化、諧振式極化、夾層式極化與高壓式極化、自發(fā)極化等等。介質(zhì)材料以哪種形式極化,與它們的結(jié)構(gòu)緊密程度相關(guān)。
環(huán)境對(duì)介電常數(shù)的影響,首先是溫度的影響,根據(jù)介電常數(shù)與溫度的關(guān)系,電介質(zhì)可分為兩大類,一類是介電常數(shù)與溫度成強(qiáng)烈非線性關(guān)系的電介質(zhì),對(duì)于這一類材料很難用介電常數(shù)的溫度系數(shù)來(lái)描述其溫度特性。另一類是介電常數(shù)與溫度成線性關(guān)系,這類材料可以用介電常數(shù)的溫度系數(shù)TKε來(lái)描述其介電常數(shù)與溫度關(guān)系。
介電常數(shù)溫度系數(shù)是指隨溫度變化時(shí)介電常數(shù)e的相對(duì)變化率,即
因此可以直接根據(jù)介電常數(shù)ε與溫度的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算。
由于絕大部分電介質(zhì)的介電常數(shù)與溫度的關(guān)系本身并不jing確,因此這種計(jì)算是不jing確的,實(shí)際工作中常采用實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)確定,通常是用TKε的平均值來(lái)表示
式中,t0為初始溫度,一般為室溫;t為改變后的溫度或元件的工作溫度;ε0、εt分別為介質(zhì)在t0、t時(shí)的介電常數(shù)。
不同的材料具有不同的極化形式,而極化情況與溫度有關(guān),有的材料隨溫度升高極化程度增高;而有的材料隨溫度的升高其極化程度反而降低,因此,有些材料的TKe為正值,有些卻是負(fù)值。以離子極化為主的材料隨溫度升高,其離子極化率增加,并且隨極化增加的影響超過(guò)了密度降低對(duì)極化強(qiáng)度的影響,因而這類材料的介電常數(shù)有正的溫度系數(shù);而對(duì)只有電子極化的電介質(zhì),因溫度升高,介質(zhì)密度降低,極化強(qiáng)度降低,這類材料的介電常數(shù)的溫度系數(shù)是負(fù)的。經(jīng)驗(yàn)表明,一般介電常數(shù)ε很大的材料其TKε為負(fù)值,介電常數(shù)較小的材料其TKε值為正值。
對(duì)于用介電材料制成的電子產(chǎn)品,材料介電常數(shù)溫度系數(shù)是十分重要的一個(gè)參量。
此外,介質(zhì)的介電常數(shù)還與頻率、電場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān)。
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