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关于接触起电的机理，研究表明与两种物质的电荷逸出功之差有关。 电荷逸出功U是指电子克服原子核的吸引从物质表面逸出所需的最小能量。 不同物质的逸出功不同。两种物质接触时，电荷将从逸出功低的物质向逸出功高的物质转移，使逸出功高的物质带负电，逸出功低的物质带正电。接触界面上的电荷转移量Q与两种物质的逸出功差 和接触面积S成正比。热力学平衡状态下，有： （9-17） 式中α为比例系数。 聚 合 物 逸出功/ eV 聚 合 物 逸出功/ eV 聚四氟乙烯 5.75 聚乙烯 4.90 聚三氟氯乙烯 5.30 聚碳酸酯 4.80 氯化聚乙烯 5.14 聚甲基丙烯酸甲酯 4.68 聚氯乙烯 5.13 聚乙酸乙烯酯 4.38 氯化聚醚 5.11 聚异丁烯 4.30 聚砜 4.95 尼龙－66 4.30 聚苯乙烯 4.90 聚氧化乙烯 3.95 表9-3 几种聚合物材料的电荷逸出功 其中任何两种聚合物接触时，位于表中前面的聚合物将带负电，后面的带正电。高分子材料与金属接触时，界面上也发生类似的电荷转移。 摩擦起电的情况较复杂，机理不完全清楚。实验表明，聚合物与金属摩擦起电，带电情况与电荷逸出功大小有关。 例如尼龙66与不同金属摩擦，对逸出功大的金属，尼龙带正电；对逸出功小的金属，尼龙带负电。 聚合物与聚合物摩擦时，介电系数大的聚合物带正电，介电系数小的带负电。另外聚合物的摩擦起电顺序与其逸出功顺序也基本一致，逸出功高者一般带负电。 是指在外加电场作用下材料所表现出来的介电性能、导电性能、电击穿性质以及与其他材料接触、摩擦时所引起的表面静电性质等。 介电性能：在外电场作用下，由于分子极化引起电能的储存和损耗，这种性能称为介电性能。 第十章 高分子材料的电学性能 材料按照电导率可以分为绝缘体、半导体、导体等。 而高分子材料绝大多数为绝缘体，通常用表面电阻率 ρs和体积电阻率ρv来表示。 一个物体是电的导体、半导体还是绝缘体，可由它的 体积电阻率ρv来决定。 ρv：某物体中一个边长为1cm的立方体，从立方体对 应两面之间流过电流的电阻值。 导 体： 0 ～ 106　　Ω·cm 半导体：106 ～ 1012　　Ω·cm 绝缘体： ＞1012　　Ω·cm 导电性能 高分子材料可以是绝缘体、半导体、导体和超导体。 丰富多彩的导电性质 以MacDiarmid、Heeger、白川英树等人为代表高分子科学家发现，聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺等聚合物，通过不同的方式掺杂，可以具有半导体（电导率σ ）甚至导体（σ ）的电导率。 导电高分子的研究和应用近年来取得突飞猛进的发展。 加之又具有良好的力学性能、耐化学腐蚀性及易成型加工性能，使它比其他绝缘材料具有更大实用价值，已成为电气工业不可或缺的材料。 多数聚合物材料具有卓越的电绝缘性能，其电阻率高、介电损耗小，电击穿强度高。 聚合物的电击穿性能 在强电场中,随着电压升高,聚合物的电绝缘性能会逐渐下降,当电压升到一定数值时,形成局部电导发生击穿.击穿时,聚合物完全失去电绝缘性,材料的化学结构遭破坏. 击穿强度定义为发生电击穿时电极间 的平均电位梯度,即击穿电压和样品厚度的比值. （一）聚合物电介质在外电场中的极化 第一节 聚合物的极化和介电性能 聚合物在外场（包括电、力、温度等）作用下，可以产生极化现象。 在外电场作用下，电介质分子中电荷分布发生变化，使材料出现宏观偶极矩，这种现象称电介质的极化。 在力场或者变化温度时产生电荷，显示极化的现象分别称为压电性和焦电性。 极化方式： 电子极化；原子极化；取向极化；界面极化。 高聚物的电性能主要是指它的介电性能和导电性能。 聚合物的介电性能 是指它在电场的作用下对电能 的贮存和损耗的性能，通常用介 电常数和介电损耗角正切来表示 介电常数是指含有电介质的电容器的电容和该真空电容器的电容之比。 是电介质贮存电能大小的物理量。 介电损耗是指在交变电场中电介质损耗部分能量而发热。 （二）聚合物的介电性能 介电强度：是指物质能抗击穿（材料结构遭到 破坏）和放电的最高电压梯度。 高聚物作为电绝缘材料，要求 电阻率和介电强度要高，介电常数和 介电损耗要小。 当电容器极板间充满均质电介质时，由于电介质分子的极化，极板上将产生感应电荷，使极板电荷量增加到 （图9-2）。 （9-5） 图9-2 介质电容器感应电荷示意图 电容器电容相应增加到C 。 （9-4） 1、介电常数ε 真空平板电容器的电容 与施加在电容器上的直流电压V及极板上产生的电荷 有如下关系： 含有电介质的电容器的电容C与相应真空电容器的电容C0之比，称该均电介质的介电系数ε，即 （9-6） 介电系数 从上式可以看出，介电系数越大，极板上产生的感应电荷Qˊ和储存的电能越多。 介电系数反映