知识 PTFE 的介电常数是多少?电气绝缘的关键特性
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技术团队 · Kintek

更新于 4天前

PTFE 的介电常数是多少?电气绝缘的关键特性

PTFE (聚四氟乙烯)的介电常数在多个参考文献中一直被报告为 2.1,是一种极佳的电绝缘体。PTFE 的介电性能在很宽的频率范围和温度范围内(高达 300°C)都能保持稳定,并具有低耗散因子(0.0004)和高体积电阻率(>10^16 欧姆/厘米)等额外特性。其介电强度随厚度变化很大,从薄膜的 250 kV/mm 到较厚材料的 20 kV/mm,这在针对不同 PTFE 产品形式的各种 ASTM 标准中都有规定。

要点说明:

  1. 介电常数值

    • 聚四氟乙烯的介电常数为 2.1 ,这是非常低的。这种特性与频率无关,因此非常适合高频应用,如射频元件或 定制 PTFE 零件 电子产品。
  2. 其他介电特性

    • 耗散系数:0.0004(极低,最大限度地减少能量损失)。
    • 体积电阻率:>10^16 欧姆/厘米(近乎完美绝缘体)。
    • 介电强度:范围从 20 kV/mm(厚截面)到 250 kV/mm(薄膜),对设计绝缘元件至关重要。
  3. 厚度依赖性

    • 较薄的 PTFE 薄膜(<15 µm)的介电强度超过 250 kV/mm,而较厚的材料(>100 µm)的介电强度则降至 ~20 kV/mm。这对于选择电容器薄膜或电缆绝缘等应用中的材料尺寸至关重要。
  4. 温度和频率稳定性

    • PTFE 的介电性能在高达 300°C 和宽频率范围(从直流到微波频率)内都能保持稳定。这种热弹性使其适用于航空航天或汽车电子产品。
  5. PTFE 产品的 ASTM 标准

    • 不同形式的 PTFE(板材、管材、带材)具有标准的介电强度:
      • 板材(ASTM D3293):4-24 kV/mm。
      • 薄壁管(ASTM D3295):35-55 kV/mm。
      • 剥离胶带(ASTM D3308) :20-250 kV/mm。
    • 这些标准为特定电压要求的材料选择提供了指导。
  6. 材料性能的权衡

    • 虽然聚四氟乙烯在电气方面表现出色,但由于其机械方面的局限性(蠕变变形、耐磨性差),在结构应用中可能需要采用复合材料或混合设计。
  7. 对采购商的实际影响

    • 采购用于电气绝缘的 PTFE 时,应考虑
      • 厚度与介电强度:用于高压隔离的较薄薄膜。
      • 频率需求:PTFE 稳定的 2.1 介电常数适合高频印刷电路板。
      • 热环境:即使在高温下,性能也很稳定。

PTFE 集低介电常数、高电阻率和热稳定性于一身,是电气绝缘的基石材料,但其机械性能需要精心的设计整合。如需定制解决方案,请查看 定制聚四氟乙烯部件 以满足特定的介电或机械需求。

汇总表:

属性 价值 重要性
介电常数 2.1 频率低且稳定
耗散因子 0.0004 能量损失最小
体积电阻率 >10^16 欧姆/厘米 近乎完美的绝缘体
介电强度 20-250 千伏/毫米 随厚度变化
温度稳定性 高达 300°C 在恶劣环境中性能可靠

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