绝缘材料的介电性能与其分子结构密切相关,不同材料在介电常数和介质损耗上表现迥异。以常见的高分子材料为例:
聚乙烯(PE)与聚丙烯(PP):介电常数约 2.2-2.35,介质损耗角正切值低至 2×10⁻⁴(50Hz),这源于其非极性分子结构,极化过程几乎不消耗能量,因此常用于高频电缆绝缘层和电容器薄膜。
聚四氟乙烯(PTFE):介电常数低至 1.9-2.2,且耐高低温性能优异,在航空航天和微波设备中,它是理想的高频绝缘材料,损耗角正切值同样保持在 2×10⁻⁴左右。
聚氯乙烯(PVC):介电常数 3.2-3.6,损耗角正切值较高(0.01-0.03),这是因为其分子链中含极性氯原子,极化时能量损耗较大,更适合低频环境下的电线绝缘。
无机材料中,云母的介电常数约 5-7,虽高于高分子材料,但其优异的热稳定性和机械强度使其成为电机绝缘的首一选;而变压器油(25 号)的介电常数约 2.2-2.5,损耗角正切值极低,在电力设备中既起绝缘作用,又能散热。值得注意的是,同一种材料的介电性能还受频率影响:低频时,分子极化充分,介电常数大;高频时,部分极化过程滞后,介电常数会减小,这也是选择测试频率时需考虑的关键因素。