电子设备技术蓬勃发展,同时5G/6G技术的不断演进,电子元器件也要向着轻薄短小方向发展,因此具有高介电常数、低介电损耗的材料成为行业关注的热点。要实现电子元器件小型化、轻量化设计,需要提高材料的介电常数,同时5G/6G高频高速传输要求电子元器件的传输损失小,高介电常数材料还可缩小天线面积,降低材料成本和组装成本等。
例如,常用的小尺寸高容量多层片式陶瓷电容器 (MLCC),必须要采用高κ值(介电常数) 材料,小尺寸大感值高饱和特性的电感需要用合适的导磁率磁芯材料。
材料如果在受到外部电场作用时能够储存电能,就称为“电介质”。
当给平行板电容器施加直流电压时,如果两板之间存在介电材料,那么可以储存比没有介电材料 (真空) 时更多的电荷。介电材料可以中和电极上的电荷,使电容器储存更多电荷,而通常情况下,这些电荷将流向外部电场。介电材料的电容与介电常数有关。当在平行板电容器上并联直流电压源v时 (如下图),两板之间有介电材料的配置可以比没有介电材料 (真空) 的配置储存更多的电荷。
其中,C和C0分别是有电介质和没有电介质时的电容; ê’=å’r是实际介电常数或介电常数,A和t分别是电容器平板的面积和间距(如上图)。介电材料可以通过中和电极上的电荷,增加电容器的储存能力。而通常情况下,这些电荷将流向外部电场。根据上面的方程式可知,介电材料的电容与介电常数有关。
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