試談材料的電學(xué)性能

一、電介質(zhì)極化二、電介質(zhì)損耗三、介電強(qiáng)度四、電介質(zhì)導(dǎo)電性第二章材料的電學(xué)性能2.3材料的介電性能

二、電介質(zhì)損耗2.3材料的介電性能1、電介質(zhì)損耗概念2、電介質(zhì)損耗微觀機(jī)理

二、電介質(zhì)損耗1、電介質(zhì)損耗概念任何電介質(zhì)在電場作用下，總有部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，單位時(shí)間內(nèi)因發(fā)熱而消耗的能量稱為電介質(zhì)損耗交變電壓產(chǎn)生電流功率—介電材料功率損失理想電介質(zhì)：Φ=π/2實(shí)際電介質(zhì)：Φ＜π/2，Φ=π/2-δ單位體積電介質(zhì)：品質(zhì)因素Q值：Q=1/tanδ，材料的一個(gè)本征性質(zhì)。

介質(zhì)損耗角—tanδ：意義在于：有功電流密度和無功電流密度之比，其值越大，介質(zhì)損耗越大二、電介質(zhì)損耗二、電介質(zhì)損耗2、電介質(zhì)損耗的微觀機(jī)理電導(dǎo)（漏導(dǎo)）損耗：在電場作用下，介質(zhì)中會(huì)有泄漏電流流過，引起電導(dǎo)損耗。（束縛較弱的帶電質(zhì)點(diǎn)的宏觀運(yùn)動(dòng)引起的能量損耗）（交變電場頻率很低時(shí)）極化損耗：由于各種電介質(zhì)極化的建立所造成的電流引起的損耗。（只有緩慢極化過程才會(huì)引起能量損耗，如偶極子的極化損耗）。共振吸收損耗：對于離子晶體，外電場的頻率等于晶格振動(dòng)光頻波的頻率，則發(fā)生共振吸收。帶電質(zhì)點(diǎn)吸收外電場能量，電介質(zhì)極化強(qiáng)度逐漸增加，最后通過質(zhì)點(diǎn)間的碰撞和電磁波的輻射把能量耗散掉，這種損失就是光學(xué)材料的光吸收的本質(zhì)。2、電介質(zhì)損耗的微觀機(jī)理

德拜公式德拜公式結(jié)論：極化損耗與交變電場頻率、松弛時(shí)間關(guān)系討論介質(zhì)損耗的意義絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須注意到絕緣材料的tgδ用于沖擊測量的連接電纜，其絕緣的tgδ必須很小在絕緣預(yù)防性試驗(yàn)中，tgδ是一項(xiàng)基本測試項(xiàng)目，當(dāng)絕緣受潮或劣化時(shí)，tgδ急劇上升。介質(zhì)損耗引起的發(fā)熱有時(shí)也可以利用三、介電強(qiáng)度介質(zhì)在電場中的破壞熱擊穿電擊穿局部放電擊穿介質(zhì)在電場中的破壞介質(zhì)的擊穿:介質(zhì)的特性是指在一定的電場強(qiáng)度范圍內(nèi)的材料的特性。當(dāng)電場強(qiáng)度超過某一臨界值時(shí)，介質(zhì)由介電狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)電狀態(tài)。這種現(xiàn)象稱介電強(qiáng)度的破壞，或叫介質(zhì)的擊穿。（電介質(zhì)分子的正負(fù)電荷中心被拉開，甚至脫離約束而成為自由電荷，電介質(zhì)變?yōu)閷?dǎo)電材料）介電強(qiáng)度：相應(yīng)的臨界電場強(qiáng)度稱為，或稱為擊穿電場強(qiáng)度。擊穿電壓：電介質(zhì)（或電容器）擊穿時(shí)兩極板的電壓。擊穿類型分為三種：熱擊穿、電擊穿、局部放電擊穿。

擊穿過程非常復(fù)雜，影響因素如下：

內(nèi)因：固體結(jié)構(gòu)及其分子組成外因(實(shí)驗(yàn)條件)：周圍媒質(zhì)的溫度、電壓頻率、電壓增加的速度、加壓的時(shí)間、電極與試樣的情況擊穿電擊穿本征電擊穿理論“雪崩”電擊穿理論固體電擊穿理論是在氣體放電的碰撞電離理論基礎(chǔ)上建立的。本征電擊穿理論與介質(zhì)中自由電子有關(guān)，室溫下即可發(fā)生，發(fā)生時(shí)間很短(10-8～10-7s)。介質(zhì)中的自由電子的來源：（１）雜質(zhì)或缺陷能級；（２）價(jià)帶?！把┍馈彪姄舸├碚摗把┍馈彪姄舸├碚撘耘鲎搽婋x后自由電子數(shù)倍增到一定數(shù)值作為電擊穿判據(jù)。“雪崩”電擊穿和本征電擊穿在理論上有明顯的區(qū)別：

本征擊穿理論中增加導(dǎo)電電子是繼穩(wěn)態(tài)破壞后突然發(fā)生的，而“雪崩”擊穿是考慮到高場強(qiáng)時(shí)，導(dǎo)電電子倍增過程逐漸達(dá)到難以忍受的程度，最終介質(zhì)晶格破壞。熱擊穿熱擊穿的本質(zhì)是:處于電場中的介質(zhì)，由于其中的介質(zhì)損耗而受熱，當(dāng)外加電壓足夠高時(shí)，可能從散熱與發(fā)熱的熱平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)入不平衡狀態(tài)，若發(fā)出的熱量比散去的多，介質(zhì)溫度將愈來愈高，直至出現(xiàn)永久性損壞，這就是熱擊穿。局部放電擊穿局部放電擊穿的本質(zhì)是:某些陶瓷材料有氣泡。材料中氣泡的ε及σ很小，因此加上電壓后氣泡上的電場較高，介電強(qiáng)度遠(yuǎn)低于固體介質(zhì)，所以首先氣泡擊穿，引起氣體放電（電離）產(chǎn)生大量的熱，容易引起整個(gè)介質(zhì)擊穿。由于在產(chǎn)生熱量的同時(shí)，形成相當(dāng)高的內(nèi)應(yīng)力，材料也易喪失機(jī)械強(qiáng)度而被破壞，這種擊穿稱為電一機(jī)械一熱擊穿。四、電介質(zhì)的導(dǎo)電性電子電導(dǎo)：載流子電子和空穴，傳遞電荷（高電場）離子電導(dǎo)：載流子離子和離子空位，接力式運(yùn)動(dòng)傳遞物質(zhì)微粒（低電場）傳導(dǎo)電流極化電流體電組率：表示介質(zhì)抵抗體積漏電性能由材料本質(zhì)決定；表面電阻率：表示介質(zhì)抵抗表面漏電的性能，與材料的表面狀況及周圍環(huán)境關(guān)系很大。如：材料表面濕度。謝謝！《化妝品術(shù)語》起草情況匯報(bào)中國疾病預(yù)防控制中心環(huán)境與健康相關(guān)產(chǎn)品安全所一、標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)和下達(dá)時(shí)間2006年衛(wèi)生部政法司要求各標(biāo)委會(huì)都要建立自己的術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)。1ONE二、標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)研制經(jīng)費(fèi)：3.8萬三、標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)意義術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)有利于行業(yè)間技術(shù)交流、提高標(biāo)準(zhǔn)一致性、消除貿(mào)易誤差，作為標(biāo)準(zhǔn)體系中的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)在各個(gè)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)體系中均起著重要的作用。隨著我國化妝品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)逐步加快，所涉及的術(shù)語和定義的數(shù)量也在迅速增長，在此情形下，化妝品術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)的制定就顯得尤為重要。四、標(biāo)準(zhǔn)的制訂原則1.合法性遵守《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例》、《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例實(shí)施細(xì)則》中關(guān)于化妝品的定義。2.協(xié)調(diào)性直接引用或修改采用的方式，與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的術(shù)語和定義相協(xié)調(diào)。3.科學(xué)性對于沒有國標(biāo)或定義不統(tǒng)一的術(shù)語，在定義時(shí)體現(xiàn)科學(xué)性的原則。4.實(shí)用性在標(biāo)準(zhǔn)體系中出現(xiàn)頻率較高，與行業(yè)聯(lián)系較緊密的術(shù)語優(yōu)先選用。五、標(biāo)準(zhǔn)的起草經(jīng)過

第一階段：資料搜集

搜集國內(nèi)外相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、文獻(xiàn)并對國外文獻(xiàn)如美國21CFR進(jìn)行翻譯。第二階段：2007年末形成初稿

初稿內(nèi)容包括一般術(shù)語、衛(wèi)生化學(xué)術(shù)語、毒理學(xué)術(shù)語、微生物術(shù)語、產(chǎn)品術(shù)語、人體安全和功效評價(jià)術(shù)語，常用英文成份術(shù)語等７部分。第三階段：專家統(tǒng)稿1.2007年12月第一次專家統(tǒng)稿會(huì)（修訂情況：1.在結(jié)構(gòu)上增加原料功能術(shù)語、相關(guān)國際組織和科研機(jī)構(gòu)等內(nèi)容；2.在內(nèi)容上增加一般術(shù)語、產(chǎn)品術(shù)語的種類，將化妝品行業(yè)的新產(chǎn)品類別納入本標(biāo)準(zhǔn)；3.對于毒理學(xué)、衛(wèi)生化學(xué)、微生物學(xué)術(shù)語進(jìn)行修改；4.刪除與化妝品聯(lián)系不緊密、無存在必要的常用英文成分術(shù)語。2.2009年1月第二次專家統(tǒng)稿會(huì)會(huì)議意見：1.修改能引用國家標(biāo)準(zhǔn)的盡量引用國家標(biāo)準(zhǔn)；對存在歧義的個(gè)別用詞進(jìn)行修改。2.刪除由于本標(biāo)準(zhǔn)中的“產(chǎn)品術(shù)語”一章和香化協(xié)會(huì)所制定的某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)存在重復(fù)，因此刪除“產(chǎn)品術(shù)語”一章的內(nèi)容；對“原料功能術(shù)語”的內(nèi)容進(jìn)行梳理，刪除了20余條內(nèi)容。3.增加專家建議增加“化妝品限用物質(zhì)”等若干項(xiàng)術(shù)語。第四階段：征求意見2009年2月面向全國公開征求意見。第五階段：征求意見的處理與形成送審稿。在征求意見的處理階段再次征求了相關(guān)專家的意見。六、標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容依據(jù)1.《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例》、《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例實(shí)施細(xì)則》;2.《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》;3.美國21CFR；4.相關(guān)領(lǐng)域國家標(biāo)準(zhǔn)如：GB5296.3-2008消費(fèi)品使用說明化妝品通用標(biāo)簽，GB/T14666-2003分析化學(xué)術(shù)語等；5.國內(nèi)外化妝品的相關(guān)文獻(xiàn)，如《化妝品監(jiān)督管理及安全性評價(jià)》等。七、標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容（一）結(jié)構(gòu)：1.范圍2.一般術(shù)語3.毒理學(xué)試驗(yàn)方法術(shù)語4.衛(wèi)生化學(xué)檢驗(yàn)方法術(shù)語5.微生物檢驗(yàn)方法術(shù)語6.人體安全性和功效性評價(jià)術(shù)語7.常用原料術(shù)語8.縮寫9.中英文索引（二）主要內(nèi)容：1).一般術(shù)語39條涉及化妝品的基本定義、化妝品生產(chǎn)和監(jiān)督管理中出現(xiàn)頻率較高的術(shù)語。2).毒理學(xué)試驗(yàn)方法術(shù)語40條收錄了《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》中涉及的術(shù)語，以及在毒理學(xué)領(lǐng)域出現(xiàn)頻率較高、與化妝品毒理學(xué)試驗(yàn)方法聯(lián)系較密切的術(shù)語。3).衛(wèi)生化學(xué)檢驗(yàn)方法術(shù)語22條收錄了化妝品的衛(wèi)生化學(xué)檢驗(yàn)方法中較常用的術(shù)語。

4).微生物檢驗(yàn)方法術(shù)語6條收錄了《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》中所涉及的術(shù)語。5).人體安全性和功效性評價(jià)術(shù)語38條收錄了人體安全性和功效性評價(jià)的常用術(shù)語。6).常用原料術(shù)語55條收錄了常用原料術(shù)語，與《化妝品管理及安全性和功效性評價(jià)》保持一致，并根據(jù)企業(yè)、專家的意見進(jìn)行了適當(dāng)修改。7).縮寫涉及國際機(jī)構(gòu)縮寫以及化妝品毒理學(xué)、化學(xué)、人體安全性和功效評價(jià)等領(lǐng)域?qū)I(yè)術(shù)語的縮寫34條。七、征求意見處理情況2009年2月20日，《化妝品術(shù)語》在全國公開范圍內(nèi)公開征求意見，截止到2009年3月末共收到來自企業(yè)、和社會(huì)各界的意見和建議共146條，分布情況如下：征求意見來源統(tǒng)計(jì)圖二一般術(shù)語三毒理學(xué)四化學(xué)五微生物六人體七原料八縮寫各部分征求意見采納情況統(tǒng)計(jì)圖二一般術(shù)語三毒理學(xué)四化學(xué)五微生物六人體七原料八縮寫各部