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介電常數(shù)介質(zhì)損耗試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)品概述、參數(shù)設(shè)置、符合標(biāo)準(zhǔn)、工作原理

更新時(shí)間:2025-05-17      點(diǎn)擊次數(shù):223

介電常數(shù)介質(zhì)損耗試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)品概述

介電常數(shù)介質(zhì)損耗試驗(yàn)機(jī)是用于測量材料在電場中儲(chǔ)能與耗能特性的核心設(shè)備,其結(jié)果可直接影響電容器設(shè)計(jì)、射頻器件選型及高頻電路優(yōu)化等,通過量化介電常數(shù)與介質(zhì)損耗因數(shù),為電子材料研發(fā)、通信設(shè)備制造及新能源等領(lǐng)域提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。該設(shè)備采用諧振法原理,通過構(gòu)建 LC 振蕩電路來測量材料在交變電場下的極化響應(yīng),其核心模塊包括高頻信號(hào)發(fā)生器、高精度電容測量單元和相位角檢測系統(tǒng)等。

介電常數(shù)介質(zhì)損耗試驗(yàn)機(jī)參數(shù)設(shè)置

測試頻率 :根據(jù)材料應(yīng)用場景設(shè)定,如電容器薄膜一般在 1kHz~100kHz 工頻至中頻段;射頻基板材料在 100MHz~2GHz 微波通信頻段;微波介質(zhì)陶瓷在 2.45GHz/5.8GHz 等 ISM 頻點(diǎn)。

測試溫度 :常溫材料一般在 23℃±1℃基線測試,再加上特定溫度點(diǎn),如 85℃/125℃等;寬溫材料則以 30℃為間隔進(jìn)行全溫域掃描;快速老化測試可設(shè)定溫度循環(huán)。

電壓梯度 :對于薄層材料,如厚度小于 1mm 的,電壓梯度可設(shè)為 100-500V/mm;厚板試樣,厚度大于 5mm 的,電壓梯度則設(shè)為 10-50V/mm;擊穿預(yù)測試時(shí),可采用階梯升壓的方式。

電極選擇 :根據(jù)材料形態(tài)選擇不同電極,如液體介質(zhì)使用平行板電極,薄膜材料采用三電極系統(tǒng)等。

介電常數(shù)介質(zhì)損耗試驗(yàn)機(jī)符合標(biāo)準(zhǔn)

國際標(biāo)準(zhǔn) IEC 60250:2020《絕緣材料介電性能測量方法》,規(guī)定了絕緣材料介電性能測量的試驗(yàn)方法、設(shè)備要求、試樣制備等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

美國標(biāo)準(zhǔn) ASTM D150-18《固體電絕緣材料交流損耗特性和電容率標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》,要求控制升降溫速率等。

國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 1409-2006《測量電氣絕緣材料在工頻、音頻、高頻下電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)的推薦方法》等。

介電常數(shù)介質(zhì)損耗試驗(yàn)機(jī)工作原理

主要基于諧振法原理,通過構(gòu)建 LC 振蕩電路來測量材料在交變電場下的極化響應(yīng)。利用高頻信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生特定頻率的交流電壓,施加于被測材料上,材料在電場中極化并產(chǎn)生位移電流。儀器通過檢測流經(jīng)樣品的電流幅值及相位差,分離出電容電流和損耗電流,進(jìn)而計(jì)算出介電常數(shù)和介質(zhì)損耗因數(shù)。

儀器操作過程

1. 樣品制備 :固體材料一般加工為直徑 100±0.5mm 的圓片,表面粗糙度 Ra≤3.2μm,厚度公差控制在 ±0.005mm 以內(nèi),表面需進(jìn)行處理,如金剛石切割、離子束拋光等,使表面粗糙度滿足要求;液體試樣要進(jìn)行消泡處理,真空脫泡至目視無氣泡,使用專用測量池,電極間隙為 2.00±0.02mm;薄膜材料則需匹配電極直徑,避免毛刺。

2. 設(shè)備預(yù)熱與校準(zhǔn) :開機(jī)穩(wěn)定 30 分鐘,消除溫漂。進(jìn)行開路校準(zhǔn)和短路校準(zhǔn),使用標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯介電片或 NIST 溯源的標(biāo)準(zhǔn)電容器等對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。

3. 裝樣定位 :將樣品安裝在電極上,確保電極全接觸,施加適當(dāng)?shù)膲毫Γ缡褂门ぞ匕馐挚刂齐姌O壓力在 2~5N?m。

4. 參數(shù)設(shè)置 :根據(jù)材料類型和測試需求,在儀器上設(shè)置好測試頻率、溫度、電壓梯度等參數(shù)。

5. 數(shù)據(jù)采集與記錄 :啟動(dòng)測試,儀器會(huì)自動(dòng)記錄介電常數(shù)和介質(zhì)損耗因數(shù)隨頻率、溫度等的變化曲線,一般單頻模式下取 10 次平均值,掃頻間隔≤5%。

6. 結(jié)果分析與處理 :測試完成后,對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,判斷測試結(jié)果是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和材料的要求,如不符合則需查找原因并重新測試。



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