玻璃工艺9玻璃的电磁学性质.ppt

1、第九章玻璃1的电磁特性。玻璃的导电性室温玻璃是绝缘体。TTg后，电导率迅速增加，熔化时是良好的导体。1.描述电导率的参数(1)电导K(通过电流的能力)K=XS/升是电导率，体积电导表面电导，(2)电阻率(阻断电流的能力)体积电阻=1/电阻R=1/K表面电阻单位：欧姆米，2。传导机制1。离子传导(大多数硅酸盐玻璃)*可移动的带电离子在外加电场的作用下定向移动，并通过整个玻璃体显示导电性。*最活跃的阳离子是带电荷的离子。当迁移率很不同时，(钠钾)几乎完全由迁移率最大的离子承担。*只有当它存在时，离子才会定向移动。离子很容易从右向左迁移。1/2bqE，1/2bqE，b，W，E，2。电子传导(1)表面

2、电子传导*含铅和铋的玻璃在H2被还原成胶体导电膜。*镀金属和氧化膜(金铂二氧化锡)(2)体积电子传导。在硅和硼酸盐中加入铁锰等变价物质，或在磷酸盐中加入钒。变价离子的一些电子没有束缚，它们很容易被激发成自由电子来导电。(3)影响电导率的因素(1)成分(1)R2O，a)良好的迁移率，对电导率的影响最大。以李娜钾为例，当在应时玻璃中加入0.04ppm的钠时，电阻从1017欧姆/厘米降低到1013欧姆/厘米。混合碱效应K2O:Na2O=4:1，电阻的最大温升效应减小，加入第三种碱时效果更明显。Fe2O3的效果为2%、6%、6%，这削弱了效果(重量%)，12%消失。在无碱玻璃中导电。在普通玻璃中，由于

3、压制效应，电阻增加，这随着半径的增加而变得明显。Ba2pb2sr2c2zn2m2be2，(3) r2o3。B2O3增加电阻。Al2O3反常R2O-SiO2为AlO4，当Al2O3取代的SiO2量少时，体积大，易扩散和迁移，降低了电阻。当该量大时，它是AlO6，并且网络间隙中的电阻增加。2。温度的影响，(1)低温LG=ab/ta=log3kt/n0q 22 b=/klog en 0-每单位体积离子数q-离子电荷-能垒-活化能-离子振动频率一般为a=1.5 (-4.5) b=30006000 (3)Tk-100指数定义：电阻率达到100兆欧厘米时的温度。Tk-100越高，绝缘性能越好。K2O可以增

4、加Tk-100 pbobacocomozono超过Na2O。Al2O3能降低TK-100，B2O3能提高Tk-100。热处理的影响(1)离子导电玻璃的快速冷却和慢速冷却可能与自由程有关。(2)分离的连接相的组成是相关的。(3)玻璃应力的存在减少。4.玻璃1的表面电导。含义：表面电导是在长度为1厘米的正方形边上测量的值。单位：欧姆-1 2。影响因素(1)温度为100后，两种电导率基本相同。(2)玻璃被湿气和水蒸气侵蚀后，是一种具有很强导电性的碱溶液膜。玻璃上的大气侵蚀越强，表面电阻率越小。(3)成分甲。R2O含量增加，硫含量减少。K2O的影响显而易见。b.CaO、MgO、BaO、PbO、Al2O

5、3等。取代Na2O-SiO2中的二氧化硅，增加硫.B2O3 Fe2O3取代Na2O-SiO2中的二氧化硅(20%)，增加硫.3。当相对湿度为100%时，S s=s100ek(1h) s100表面电阻率H相对湿度的计算4。改变表面涂层的方法(1)疏水层使硫增加(2)金属和半导体薄膜使硫减少(5)。玻璃的介电损耗1。介电损耗定义：玻璃在电场作用下被极化或吸收。理想状态=90，质量=0。实际上，如果0=90，通常使用Q=UIsin，或者tg代表介电损耗。Tg是绝缘体无效消耗与有效输入能量之比。电导率越大，介电损耗越大。损耗类型：(1)电导损耗是由体离子沿电场方向向网络外运动引起的；(2)弛豫损耗是由

6、m离子在某些势垒之间的运动引起的；(3)结构损失是由玻璃网络的松弛变形引起的，属于松弛损失；(4)共振损耗是由m离子吸收能量或网络骨架固有振动引起的；(3)影响因素：温度升高，q增加，R2O增加，RO降低，6。玻璃的介电常数1。电介质主要以电磁感应的形式反映电的作用和影响，而不是电子传输。2.介电常数(1)=C/C0在真空条件下，电容器两极板间添加电介质后的电容与电容之比。表征了电场作用下物质的极化程度。与极化率的关系a=1 4a真空a=0 (2)玻璃极化，a .电子位移极化离子或电子云在外电场作用下变形，导致偶极矩变化。在外电场作用下，正负离子偏离其初始位置引起的偶极矩的变化。在电场作用下，

7、极化玻璃中极性分子的定向排列引起的偶极矩的变化。影响因素(1)氧化铅和氧化钡含量高的玻璃R2O值大，重金属影响最大。(2)温度升高，低温升高(250后迅速升高(此限值与R2O和PbO的含量有关，量越多，温度越低)；(3)电场频率越低，频率越大，与温度的界限越低。在低温下，频率几乎没有影响。击穿机理(1)由于电压的作用，玻璃的热阻降低，发生局部热损伤甚至玻璃熔化。样品越厚，击穿强度越低。(2)电子击穿电压加速了电子对其他原子的冲击，并激发更多的自由电子参与传导。7.玻璃1的介电强度。定义：作为一种用作绝缘体的介质，当施加的电压超过某一临界值时，绝缘消失，即电击穿。临界电压是介电强度。(1)二氧化

8、硅提高了介电强度(透明应时为400千伏/厘米)，R2O降低了介电强度(厚度为26厘米的工业玻璃为3070千伏/厘米)。(2)温度、电压上升速度、内部缺陷和电场的均匀性都会影响介电强度。3。影响因素：(3)电化学击穿电场中的成分被破坏，发生化学变化，使玻璃中的电场变得不均匀，甚至产生开裂应力而被击穿。0106是弱磁性，0是顺磁性。对于铁磁物质，I和H不是线性关系。8.玻璃的磁性大多数玻璃都是弱磁性的。含有铁磁性晶体(fe2o 3、mnfeo 4、Bao 6Fe 2O 3、Life 5O 8)的玻璃具有强磁感应强度和磁场强度。含有过渡金属离子和稀土金属离子的氧化物玻璃通常具有磁性添加有钇、镝、钬和铥的磷酸盐和硼酸。如果向玻璃中添加稀土离子如铈、铕、镨或铽，则可以