* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

1187 ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПОСТОЯННАЯ — Д И Э Л Е К Т Р И Ч Е С К И Е СВОЙСТВА ПОЛИМЕРОВ Ц88 в Д. устанавливается нек-рая равновесная темп-ра, при к-рой количество тепла, отведенного в секунду от образца, равно выделенному. При определенном значении напряжения, однако, равновесие между теплоотдачей и теплообразованием нарушается. Темп-ра и ток в Д. начинают расти до тех пор, пока не наступит тепловое разрушение вещества. Электрич. прочность при тепловом пробое имеет порядок 10 — 10 в/см. Тепловой пробой имеет место, если проводи­ мость Д. относительно высока, и наблюдается в стек­ лах и фарфоре при повышенных темп-рах и длитель­ ном приложении напряжения, в нек-рых полимерах, слоистых изоляционных материалах — как тексто­ лит и гетинакс. Если проводимость Д. мала или мало время при­ ложения напряжения, то тепловой пробой не может развиться и происходит электрич. пробой, Электрич. пробой возникает в результате процессов электрон­ ного размножения внутри Д. под влиянием сильного электрич. поля. К таким процессам относятся: удар­ ная ионизация атомов или ионов кристаллич. решетки электронами, автоэлектронная эмиссия из валентной зоны, автоэлектронная эмиссия из катода. Наиболее общепризнанные теории электрич. пробоя твердых Д. (валентных и ионных кристаллов) основаны на пред­ положении возможности ударной ионизации. Диэлектрич. материалы очень широко исполь­ зуются в технике, прежде всего для электрич. изо­ ляции токоведущих частей электрич. машин и аппа­ ратов. Из жидких Д. наиболее распространено транс­ форматорное масло, представляющее собой смесь различных углеводородов. Из твердых Д. в качестве электрич. изоляции широко распространены слюда, искусственные смолы, к-рые получаются путем поли­ меризации органич. веществ, воскообразные веще­ ства — такие, как парафин и церезин, битумы (про­ дукты окисления нефти). Н а основе искусственных смол (бакелит, глифталь) изготовляются электроизо­ ляционные лаки для пропитки бумажной и хлопчато­ бумажной изоляции. Для изготовления жестких элек­ троизоляционных конструкций применяются различ­ ные пластмассы: гетинакс, текстолит, полихлорвинил, полистирол, плексиглас (полиметилметакрилат), фто­ ропласт и многие другие. Для радиоконденсаторов и радиодеталей широко используются керамич. материалы на основе рутила T i O и титанатов металлов (калия, магния и др.)Конденсаторная керамика имеет сравнительно боль­ шую диэлектрич. проницаемость и малый tg6. Для радиоаппаратуры большое значение имеют Д., обладающие пьезоэффектом (см. также Сегнетоэлектрики). Пьезоэффект заключается в том, что прило­ жение к кристаллу механич. силы вызывает появле­ ние поверхностных зарядов и, наоборот, приложение разности потенциалов вызывает изменение размеров кристалла. Этим свойством обладают диэлектрич. кристаллы малосимметричной структуры, напр, кри­ сталлич. кварц. В таблице приведены диэлектрич, проницаемости для Д. различных классов. 4 5 a при переносе их из вакуума в однородную изотропную среду, если расстояние между зарядами остается неиз­ менным. Д. п, связана с величиной поляризации диэлектрика Р соотношением: где е — Д. п., а № — напряженность среднего мак­ роскопич. поля. Коэфф. пропорциональности между поляризацией и полем, равный ~ , наз. диэ­ лектрич. восприимчивостью вещества. В большом диапазоне значений напряженности поля Д. п. ие зависит от величины напряженности — электрич. смещение линейно зависит от поля (D—EE, см. Диэлектрики). Однако имеется класс веществ, для к-рых это соотношение не линейно: эти вещества е наз. сегнетоэлектриками. Д . п., измеренная в постоянном электрич. поле, наз. ста­ тической; она определяется установившимся значением поля­ ризации диэлектрика. Процесс установления поляризации в диэлектриках требует определенного времени. При мгно­ венном включении поля поляризация диэлектрика изменяется по экспоненциальному закону: Р = Р [1 - ехр ( - (/т)] 0 где P — установившееся значение поляризации, t — время с момента включения поля, т — время релаксации. В пере­ менном электрич. поле, когда период изменения поля сравним с временем релаксации, Д . п. является комплексной функцией частоты поля (дисперсия): Q s (со) = е& (со) — je" (со) Мнимая часть Д . п. определяет собой диэлектрич. потери. Тангенс угла диэлектрич. потерь, равный отношению активной составляющей тока, протекающего через диэлектрик, к реак­ тивной составляющей этого тока, может быть определен через действительную и мнимую части Д . п.; tg б = е."/г& (если не учитывать потери, связанные с электропроводностью). Время релаксации дипольной поляризации соизмеримо с периодом колебаний поля в диапазоне радиочастот, мнимая и действительная части Д . п. зависят от частоты. Можно показать, что 8& и 8" могут быть определены через выражения (уравнения Дебая): . „ ? s ~ е °° и _ {е * ~ °о& а ^ где e — статич. Д . п., ^ — Д . п., соответствующая ионной и электронной поляризации (может быть определена измере­ нием при частоте много большей частоты дисперсии), т. — время релаксации, ш — 2л/. где / — частота приложенного поля. s Во всем диапазоне радиочастот Д. п., обусловлен­ ная поляризацией, вызванной смещениями электро­ нов или ионов, не зависит от частоты и слабо зависит от темп-ры. Если же диэлектрик построен из молекул, представляющих собой диполи, то в нем возникает дипольная поляризация (см. Дипольный момент). Для таких диэлектриков Д. п. существенно зависит от темп-ры и частоты. Величина Д. п. связана со структурой вещества„ Она зависит как от индивидуальных свойств атомов, молекул и ионов, из к-рых построено вещество, гак и от его строения. Величины Д. п. для диэлектриков разных классов приведены в таблице в ст. Диэлек­ трики. _ Е. А. Нонорова. Ли,т.: С к а н а в и Г. И., Физика диэлектриков (Область слабых полей). М.—Л., 1949; е г о ж е , Физика диэлектриков (Область сильных полей), М.—Л., 1958; Ф р е л и х Г., Тео­ рия диэлектриков, пер. с англ., М., I960; S m y t h С. Р., Dielectric behavior and structure, N. Y . [a. o.], 1955& У а й т х е д С , Пробой твердых диэлектриков, пер. [с англ.], М.—Л.» 1957. Е. А. Нонорова. ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПОСТОЯННАЯ — см. Ди­ электрическая проницаемость. ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ — от­ ношение напряженности поля в вакууме к напря­ женности среднего макроскопич. поля в однородной изотропной среде при неизменных зарядах, создаю­ щих поле. Д. п. показывает также, во сколько раз уменьшается сила взаимодействия электрич. зарядов ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИМЕ­ РОВ — совокупность свойств, величинами к-рых опре­ деляется пригодность полимеров для электротехнич. и радиотехнич. изделий. Д. с. п. характеризуются электропроводностью, диэлектрич. проницаемостью и электрич. прочностью. Ионная электропроводность а экспоненциально воз­ растает с повышением темп-ры. Источником ионов в полимерах-диэлектриках являются низкомолеку­ лярные примеси, связанные молекулярными силами с макромолекулами; а резко возрастает выше темп-ры стеклования полимеров Т^и их текучести, когда время релаксации макромолекул становится малым и соиз­ меримым с длительностью измерения а. Величина а существенно зависит от химич. состава и строения