电介质的介电常数是指电容器两个极板之间,用欲测定的介质来填充时所得电熔量Cx与其间为真空时的电容量C之比,即:
ε*=CX/C
式中:ε*——常数,称为介电常数,它取决于所用玻璃介质的种类和性质。
ε*的大小表明了该介质中空间电荷相互作用强弱的程度。玻璃的介电常数一般介于4~20之间。作为高频绝缘材料,要求ε*要小,在制造高电容器件时,则要求ε*应大。
玻璃的介电常数与玻璃的组成、电场的频率、温度等因素有关。
组成对玻璃介电常数的影响主要依赖与网络骨架强度、离子半径大小及键强等因素。网络形成氧化物的电子极化率很小,所以ε*也较小;网络外体阳离子的极化率远比网络形成体的极化率大,因此当这些组分增加时,玻璃的ε*变大。PbO类易极化阳离子的引入则因极化率显著提高而大大提高ε*。
玻璃的介电常数随电厂频率增大而减小。玻璃在高频率下所引起的ε
*减少是由于电子云在较高频率下变形困难所致,但频率对
石英玻璃的ε
*影响较小。
一般而言,温度增高,玻璃的ε
*也增加。但当温度在约100℃以下时,玻璃的介电常数变化不大,如在20~100℃时,ε
*平均增加3%~10%。当温度超过250℃时,ε
*迅速增大。Ε
*增大与温度和玻璃中R
2O含量有关。此外,
微晶玻璃的ε
*比相应基础玻璃的小。但若微晶玻璃中含有BaTiO
3,CdNbO
3等铁电体化合物,介电常数则可高达2000以上。