Электронная ионная поляризация стёкл

Электронная ионная поляризация стёкл

В чистых стеклах наблюдается преимущественно электронная и ионная поляризация, и е=3,1-т–=-3,2. При введении окислов щелочных и тяжелых металлов преобладает ионно-релаксационная поляризация, и е возрастает до 20 (у промышленных стекол 5— 9). Величина е стекол с повышением температуры возрастает вследствие усиления ионной и ионно-релаксационной поляризации (рис. 104). Диэлектрические потери в стеклах в переменном поле возникают при низкой частоте из-за потерь проводимо-. сти и при повышенных частотах также в результате ионно-релаксационной поляризации. Состав стекол влияет на величину tg6, так же как и на удельное электрическое сопротивление; у чистого прозрачного кварцевого стекла tg6 практически равен нулю; наиболее высок tg6 у стекол, содержащих ионы металлов, разрыхляющих сетку. Например, при ^=20° С и f=106 Гц величина tg б у стекол, содержащих окислы тяжелых металлов, составляет от 0,6-10~3 до 1,2-10~3, у калиевонатриевых от 1,5-10~3 до 3-Ю-3 и у натриевых—от 3,6-Ю-3 до 9-Ю-3.

Таким образом, лучшими диэлектриками являются стекла чистые, бесщелочные или щелочные с высоким содержанием тяжелых окислов.v Из щелочных стекол (без тяжелых) калиевые лучше натриевых благодаря меньшей подвижности ионов калия. Чем выше темпера-

тура стекол (особенно содержащих окислы щелочных металлов), тем выше tg б вследствие увеличения количества слабозакрепленных ионов, которые приводят к возрастанию проводимости и ионно-релаксационной поляризации. При повышенных частотах tg б стекол в большом интервале температур остается неизменным. При повышенных напряжениях в стекле возможен и электрический, и тепловой пробой. При постоянном однородном поле у тонкого стекла (толщиной 0,5—10 нм) электрическая прочность высокая (100—600 МВ/м). В переменном поле* (особенно в более толстых стеклах и стеклах, содержащих окислы одновалентных металлов) происходит тепловой пробой, а электрическая прочность составляет 15—30 МВ/м. При повышении температуры и увеличении, длительности времени подачи напряжения тепловой пробой также вероятен.