材料的電性能,指的是材料在受到外電場作用時所表現出的各類響應行為,是描述材料對外加電場產生電學反饋的一系列特性的統稱。它的本質,是電場作用下材料內部的帶電粒子發生定向移動、極化等各類電學變化的外在表現。
其中zui基礎也*受關注的是導電性,這一特性用來衡量材料傳導電流的能力,通常用電導率和電阻率這兩個互為倒數的物理量來表征。不同固體材料的導電能力差異極大,依據這一特性可以將材料劃分為導體、半導體和絕緣體三大類,不同類別之間的電導率跨度*高能達到27個數量級。
介電性也是材料電性能里的重要組成部分,它反映的是材料在電場中儲存電場能量的極化特性,核心的衡量指標是介電常數和介質損耗角正切,我們日常用到的高頻絕緣材料,其核心性能保障就來自對材料介電性的控制。除此之外,鐵電性和壓電性也是兩類典型的電性能,擁有鐵電性的材料具備自發極化的特點,且極化方向可以隨著外電場的變化發生反轉,而壓電性則能實現機械能和電能之間的相互轉換,是壓電陶瓷這類功能材料能夠投入應用的核心基礎。
要完整描述材料的電性能,離不開幾個關鍵的基礎物理參數,電阻率是和樣品幾何形狀無關的本征導電參數,電導率作為它的倒數,直接表征材料傳導電流的能力,介電常數用來衡量材料的極化程度,介質損耗角正切則能體現材料在電場中將電能轉化為熱能的損耗程度,體積電阻和表面電阻分別描述材料內部和表面的導電特性,是絕緣材料選型和質量檢測中*常參考的關鍵指標。