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曲靖市玻璃钢化粪池生产厂家,介电系数和介质损耗因数
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恒德环保科技

时间 : 2022-04-26 04:52 浏览量 : 32

曲靖市玻璃钢化粪池生产厂家,介电系数和介质损耗因数

玻璃钢在交变电场作用下,除有漏导电导损耗外,还存在交变极化的损耗,这些损耗需通过介电参数,包括介电系数和介质损耗因数等来表征。根据电介质理论,单位体积电介质的能耗P,可用下式表示:

(7-43)

其中,E、f分别为交变电场的强度和频率,,为介质的(绝对)介电系数,或称介质损耗因数。因此,电介质损耗实际上取决于电介质的绝对介电系数e。和损耗因数tgo。

一、概述

电介质的介电系数,包括绝对介电系数e,和相对介电系数er,它们之间的关系为e4=ErEoe为真空的绝对介电系数,e。=8.86×10-“法拉/厘米。对于直径为D,板间距为d,介质的绝对介电数为e。的平行圆板电容器,它的电容C为x于是,介质的相对介电系数e.与电容C的关系为4d通常,相对介电系数e,也简称为介电常数。

介质损耗因数tgo,反映了电介质在交变电场中的损耗,o为损耗角,因此tg8也称为介质损耗角正切值。对真空电容器,8=0,因此这种电容器并不消耗能量。对一般电介质,8>0,部分电能将转化为电容器介质的热能。图7-34反映了损耗角8与相位角的关系。通常,电介质在交流电场作用下,其介质损耗由e和tg6的乘积所决定。对普通的玻璃钢材料而言,其e,值的差异较小,tgo的变化较大。因此,玻璃钢的介质损耗因数tgo,决定了它的能耗和发热情况。作为绝缘和介电材料的玻璃钢来讲,应具有较小的tg8,以保证电气设备的安全性和耐久性。

二、玻璃钢的介电性能浅析

玻璃钢是由玻璃纤维和树脂组成的复合材料。它的介电性能,主要取决于这两种组分的介电系数及界面粘附状态。玻璃纤维的排列方式和辅助剂的性能,对玻璃钢的介电性能的影响并不十分明显。玻璃纤维的介电性能,主要受其化学组成的影响。图7-35分别示出了碱金属种类和含量对玻璃介电性能的影响关系曲线。由于玻璃纤维在电场作用下的极化,主要是弛张极化,因此在无线电频率范围内,这种极化造成的介质损耗并不太大。

image

树脂的极性强弱与否,对玻璃钢的介电性能的影响很大。并且与树脂单体分子的极性有密切的关系,单体分子的极性越强,聚合物的极化率就越高。一般讲,树脂的极化形式,主要有电子极化和偶矩极化两种。对于非极性聚合物,如聚乙烯,它单体的偶极矩为零,只产生电子极化,e和tg8均较低,是很好的介电材料。而极性单体的聚合物,同时兼有电子极化和偶矩极化现象,e和tg8都较大。由于偶矩极化是由极性基团相对分子转动而产生,因此,柔顺性好的树脂,例如酚醛树脂具有较大的e和tg8。而极性弱的DAP树脂,具有较好的介电性能。

此外,玻璃纤维的排列方式和纤维-树脂的界面状态,也对玻璃钢的介电性能有一定的影响。前者将引起不均匀的夹层极化和电场分布,后者影响含水量和气体杂质的含量。通常讲,界面粘结性能好的玻璃钢,其介质损耗就小;反之,界面粘结性能差的玻璃钢,其介质损耗就大。


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