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介電材料是什麼

介電材料是指在電場作用下能夠發生介電極化現象的材料。它們具有高的介電常數和電阻,通常呈現絕緣狀態。介電材料的特有性質是介電極化,即在電場作用下,材料內部的分子或離子發生移動,形成電位差,從而產生電場。這種材料可以用於電容器微波器件介電陶瓷等領域,其中電容器利用介電材料存儲電荷,微波器件則需要介電材料傳輸和調製微波信號,而介電陶瓷則因其阻燃、絕緣、耐腐蝕等性能應用於高溫烤瓷、微電子元器件等方面。

介電材料的極化包括電子極化、離子極化、偶極轉向極化和空間電荷極化等形式。電子極化是由於構成原子的電子相對於原子核的位置發生變化而產生的偶極矩。離子極化是由於陽離子和陰離子產生相對位移引起的。偶極轉向極化是由於原子或離子中存在不平衡的電荷分佈,在外加電場作用下,這些電荷(偶極)會隨電場的方向平行排列。空間電荷極化是由於可移動的電荷或非出自同一電極的電荷受到接口的阻擾或被限制到材料中造成的。

介電材料的應用不僅限於電子電氣領域,還包括能量轉換存儲材料等尖端領域。例如,由輕質、加工性好的高分子聚合物製備的高性能複合電介質材料在電子電氣領域具有巨大的應用前景。此外,介電材料也可以作爲電的絕緣體與電容器使用,用於隔絕電荷在電路中的傳導或儲存從電路中接收到的電荷。