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?????????改性塑料在5G時(shí)代可用于設備的外框、鍵盤(pán)、后蓋、中框、支架等部件，具有外殼包覆、裝飾、支撐和連接等作用。常見(jiàn)的改性塑料樹(shù)脂如圖1所示。

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圖1 改性塑料用高分子樹(shù)脂

????????電工中一般認為電阻率超過(guò)1010·cm的、在電場(chǎng)中以感應而并非傳導的方式呈現其電學(xué)性能的物質(zhì)為電介質(zhì)，通俗稱(chēng)之為絕緣材料。絕大多數高分子樹(shù)脂是由碳、氫、氧、氮、硫為主通過(guò)共價(jià)鍵按照特定的序列和立體構型連接起來(lái)的大分子量合成材料，分子中沒(méi)有可移動(dòng)的自由電子，即使在外加電壓的情況下，也不能形成電子的定向移動(dòng)，同時(shí)，絕大多數高分子樹(shù)脂不含有對電磁波吸收、反射的金屬元素或分子結構;而高分子樹(shù)脂是改性塑料最重要的、占比例最高的基材，因此我們默認絕大多數改性塑料為絕緣性材料。

????????改性塑料的絕緣性一般通過(guò)體積電阻率、介電常數和介電損耗、擊穿電壓三項表示。

????????體積電阻率，是材料每單位體積對電流的阻抗，用來(lái)表征材料的電性質(zhì)。通常體積電阻率越高，材料用做電絕緣部件的效能就越高。通常所說(shuō)的電阻率即為體積電阻率。

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????????式中，h是試樣的厚度(即兩極之間的距離);S是電極的面積，ρv的單位是Ω·m(歐姆·米)。高分子材料的體積電阻率一般在108-1018Ω·m。

????????介電常數(dielectric constant)是表征電介質(zhì)的最基本的參量。表征材料極化并儲存電荷能力的物理量稱(chēng)為介電常數，用ε表示，無(wú)量綱。

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????????式中：Cx —電容器兩極板充滿(mǎn)介質(zhì)時(shí)的電容;C—電容器兩極板為真空時(shí)的電容;ε—電容量增加的倍數，即相對介電常數。介電常數的大小表示該介質(zhì)中空間電荷互相作用減弱的程度。作為高頻絕緣材料，ε要小，特別是用于高壓絕緣時(shí)。

????????介電損耗(tgδ)：指電介質(zhì)材料在外電場(chǎng)作用下發(fā)熱而損耗的那部分能量。介質(zhì)損耗通常是指交流損耗。常將電介質(zhì)在電場(chǎng)作用下，單位時(shí)間消耗的電能叫介質(zhì)損耗。工程中，常將介電損耗用介質(zhì)損耗角正切tgδ來(lái)表示。tgδ是絕緣體的無(wú)效消耗的能量對有效輸入的比例，它表示材料在一周期內熱功率損耗與貯存之比，是衡量材料損耗程度的物理量

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????????式中：ω —電源角頻率;R —并聯(lián)等效交流電阻;C —并聯(lián)等效交流電容器

????????介質(zhì)損耗對于用在高壓裝置、高頻設備，特別是用在高壓、高頻等地方的材料和器件具有特別重要的意義，介質(zhì)損耗過(guò)大，不僅降低整機的性能，甚至會(huì )造成絕緣材料的熱擊穿。

????????擊穿電壓和擊穿電場(chǎng)強度：是表征某種材料絕緣性能最重要參數。擊穿電場(chǎng)強度也稱(chēng)為介電強度。兩者的關(guān)系為：

????????擊穿電場(chǎng)強度

????????E=V/h

????????式中：V—擊穿電壓;h —材料厚度;單位為kv/mm。

????????表1給出了部分高分子樹(shù)脂的介電性能典型參考值。

表1 部分高分子樹(shù)脂的介電性能典型參考值

????????介電常數ε與材料分子的極化能力息息相關(guān)。高分子樹(shù)脂的ε由主鏈結構中的鍵的特性和排列所決定。非極性材料的極化能力小，ε和tg都較小，例如HDPE、PP、PS和PTFE的ε均在3以下;極性材料分子結構中含有極性較強的酯鍵、酰胺鍵、羰基等，導致分子在電場(chǎng)中極化能力較強，ε和tg越大，它們的介電常數普遍在3-5之間;極性取代基團影響更大，且其數目越多, ε和tg越大，例如離子聚合物、磺酸鹽、馬來(lái)酸酐共聚物等。

????????典型改性塑料是以高分子樹(shù)脂為基材，添加了纖維、助劑和填充劑并經(jīng)過(guò)高溫擠出造粒過(guò)程制得的成分復雜的復合材料，介電常數ε的影響因素更多，不僅與高分子樹(shù)脂基材的介電常數有關(guān)，也與其中添加的纖維、助劑及造粒過(guò)程中它們彼此發(fā)生物理化學(xué)反應過(guò)程形成的微觀(guān)形態(tài)結構密切相關(guān)。

????????材料產(chǎn)業(yè)也迎來(lái)了5G新時(shí)代，在應用端手機、基站、物聯(lián)網(wǎng)、汽車(chē)等硬件載體都將對5G新材料有更多的需求和更高的要求。歡迎長(cháng)按下方二維碼加入艾邦5G材料交流群進(jìn)行交流，共謀發(fā)展進(jìn)步!