【摘要】 为了测定导电材料的电容,一种改进的方法已经被开发出来。

相对电介电常数(或相对介电常数)的真实部分是描述材料介电行为的基本材料性质。这种行为与极化率有关。介电常数是决定材料电磁性能和光学性能的关键参数之一。高介电常数的材料需要用于电容器、铁电存储器、压电传感器和致动器、热释电运动探测器和电磁干涉(EMI)屏蔽。

 

高介电常数的材料主要是基本上不导电的陶瓷。例如,CaCu3Ti4O12在1kHz 的频率下表现出高达3 × 105的相对电容率[1]。碳材料的相对电容率值一般较低(表1)。在所列出的碳中,氧化石墨(GO)在50Hz 的频率下表现出最高的915 相对电容率,其极化率主要来源于官能团。石墨烯的相对电容率较低

 

介电常数测定技术对测量值的可靠性至关重要。该技术通常涉及精密的 RLC 测量仪(用于测量电阻 R、电感 L 和电容 C 的测定) ,就像上述有问题的先前工作[2]的情况一样。该仪器能可靠地测量非导电材料的电容测定。就导电材料而言,电容测定可能严重失准,例如高于数量级的真实值,因为电容表并非用作测量导电材料的电容测定。

 

为了测定导电材料的电容,一种改进的方法已经被开发出来。在这种方法中,导电材料的测定(实际部分)的可靠相对电容率是通过(i)在试样和两个电气触点之间的界面上存在一个电绝缘聚合物薄膜,以及(ii)在三个(或更多)试样厚度下的测定的性能,并根据电容与厚度的倒数曲线的斜率来分析数据。步骤(ii)使试样-接触界面(包括薄膜的接触)对测量电容的贡献与试样体积的贡献解耦,因为斜率与相对电容率(体积特性)成反比,而垂直轴为零的曲线截距与界面电容有关。另一方面,由于测定的传导性,影片显然缺席了。在三个(或更多)试样厚度上进行的类似的传导性测定,使得试样-接触界面对测量电阻的贡献与试样体积的贡献之间能够解耦

 

  • Guillemet-Fritsch, T. Lebey, M. Boulos, B. Durand,Dielectric properties of CaCu3Ti4O12 based multiphased ceramics,J. Eur. Ceram. Soc., 26 (2006), pp. 1245-1257
  • Sarkar, A. Mondal, K. Dey, R. Ray,Defect driven tailoring of colossal dielectricity of reduced graphene oxide,Mater. Res. Bull., 74 (2016), pp. 465-471

 

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