塑料的介電常數(shù)和介電損耗因數(shù)測試

1、塑料的介電常數(shù)和介質損耗因數(shù)測試一、 測試目的（1） 了解塑料介電常數(shù)和介電損耗測定的意義和基本概念，影響塑料介電常數(shù)和介電損耗的影響因素。（2） 熟悉高阻計測試儀器的使用與維護，了解其結構原理（3） 按標準方法測試塑料的介電常數(shù)和介電損耗二、 測試原理測量塑料的介電常數(shù)和介質損耗因數(shù)通常把試樣看成一個有損耗的電容器，采用并聯(lián)或串聯(lián)形式的等效電路連接交流電路中，如下圖所示。按照串聯(lián)等效電路與并聯(lián)等效電路損耗功率相等及彼此等值的原理有如下關系：(a) 并聯(lián)等效電路：tan=1CP RP (b) 串聯(lián)等效電路：tan=RSCS式中 角頻率 RP、RS分別為并、串聯(lián)等效電阻 CP 、CS分別為并、串

2、聯(lián)等效電容測試方法有諧振法和零點指示法兩種。諧振法適用于10kHz幾百MHz的頻率范圍內的測量，兩點指示法適用于頻率不超過50MHz時的測量。1. 諧振法的原理是基于在一個諧振電路中感應一個已知的弱小電壓時，測量在該電路出現(xiàn)的電壓，最常見的是Q表，適用于10kHz幾百MHz的頻率范圍內的測量。在線路中通過一個共用電阻R將諧振電路耦合到振蕩器上。在規(guī)定的頻率下將電壓或電流調節(jié)到一個已知值，調節(jié)諧振電路達到最大諧振，觀察此時的電壓U0。然后將試樣接到相應的接線端上，再調節(jié)可變電容器使電路重新諧振，觀察新的電壓U值。在接入試樣并重新調節(jié)線路時，只要RL，G<<L，其總電容幾乎不變。試樣電

3、容近似G。試樣的損耗因數(shù)近似為：tan=C1G(1Q1-1Q0)式中，C為電路中的電容。Q1，Q0為有無試樣時的Q值2. 電橋平衡原理´ 電橋平衡原理測試介電常數(shù)和介電損耗因數(shù)的電路有西林電橋。´ 其中兩個臂是一個未知電容Cx和一個無損耗電容Cn,另外兩臂（測量臂）由無感電阻R1和R2組成。電阻R1在未知電容Cx的對邊上，測量臂被一個電容C1 分流。電容C1和兩個電阻R1和R2中的一個可調的。´ 變壓器電橋電路´ 當電橋平衡時，復電抗Zx和Zm之間的比值等于電壓矢量U1和U2間的比值。如果電壓矢量的比值是已知的，便可從已知的Zm,推導出Zx。在理想電橋中

4、比例U1/U2是一個系數(shù)K，則： Zx=KZm實際上Zm的幅角直接給出x三、 測試儀器與試樣試樣要求：（1）測試塑料介電常數(shù)和介質損耗因數(shù)多采用板狀或管狀試樣。一般是從固體材料上截取，要求表面應平整、均勻，厚度均勻度在±1內；無裂紋、氣泡和機械雜質等缺陷。試樣數(shù)量不少于3個。（2）試樣厚度應根據(jù)試樣的制備方法和各點間厚度的變化選取，一般應滿足測量所需的精確度。對1%的精確度來講，1.5mm的厚度就足夠了，但對于更高精確度測試，應采取較厚的試樣，例如612mm。（3）試驗前，試樣應按產品標準規(guī)定進行預處理，并用蘸有溶劑（可用無水乙醇）的綢布擦洗試樣。測試儀器：介電常數(shù)測試儀或高頻Q表四、 測試步驟（1）試樣預處理，實驗前，根據(jù)產品標準規(guī)定進行預處理條件。如果沒有規(guī)定則試樣應在溫度為20和相對濕度65%的條件下放置不少于16h方能進行常態(tài)實驗。（2）測試試樣尺寸，使用測厚儀精確測量樣品厚度d，偏差在正負（0.2%-0.005）mm以內測量點應均勻分布在試樣表面。還有測出上表面面積S（3）連接好測試裝置測試前先進行清零（包括短路和開路清零）（4）清零后將平行板電容器調至一定度，測出此時以空氣為介質是平行板電容器的電容量C1和此時Q表的Q值。（5）將待測樣品完全放入平行板電容器內保持其高度不變測出有介質時平行板電容器的電容量C2和Q表讀數(shù)Q值