Permittivité relative

Les céramiques techniques offrent des propriétés diélectriques supérieures à celles des métaux et des plastiques. Les céramiques techniques sont des matériaux isolants : elles ont la caractéristique de ne pas conduire le courant. Cette propriété physique est appelée la résistivité. Les autres propriétés électriques, telles que la rigidité diélectrique, la  permittivité relative (ou constante diélectrique) et l’angle de perte varient d’une céramique à l’autre.

Description

La permittivité relative d’un matériau est l’expression du rapport entre sa permittivité absolue  et la permittivité d’un milieu de référence, le vide.  Cette propriété est aussi connue sous le terme de  constante diélectrique exprimées par le symbole K, et caractérise le facteur par lequel le champ électrique, créé par le couplage entre deux électrodes métalliques (condensateur), est réduit.  Plus le matériau est isolant et plus les pertes diélectriques, exprimée par  l’angle de perte tan ɗ, qui pourraient résulter de cet état de soumission à un champ magnétique seront minimes.

Dans les applications où faible permittivité et perte diélectrique sont recherchées, l’utilisateur privilégiera les céramiques techniques du type alumines à haute pureté (≥97 %) qui offrent les  valeurs de constante diélectrique les plus élevées et de tan ɗ les plus basses,  suivies par le nitrure d’aluminium et la vitro-céramique Macor.  Le quartz offre un faible niveau de pertes diéletriques mais une constante K un peu faible. Les zircones, les carbures de silicium et les nitrures de silicium ne sont pas des céramiques adaptées à ce type d’application.

Secteurs d’activités types

Les secteurs d’activités où sont utilisés ces matériaux se retrouvent essentiellement dans le domaine de l’électronique de puissance, associée  éventuellement à un environnement sous-vide, à l’électronique hyperfréquence. 

Tableau comparatif des propriétés

Tableau comparatif des propriétés électriques
Valeurs à température ambiante – 20°c

Résistivité

(Ω.m)

Rigidité

Diélectrique

(KV/mm)

Facteur de

Perte

(tan ɗ)

1 - 10MHZ

Constante diélectrique

(K’)

1 - 10MHZ
Alumine  (94 à 99.8 % ) >1012 à 1015 17 à 40

1,5.10-4

à 3.10-5
9.5 à 11

Nitrure d’aluminium

5.1012

à 1013
16 à 20

0,5.10-3

8.6 à 9
Nitrure de silicium fritté

> 1010

à 1011
15 - -
Quartz (silice fondue) 1.1016 25 à 40 10-3 à 10-4 3.7 

Valeurs données à titre indicatif, n'ayant pas valeur d'engagement contractuel.

Matière première
Produit fini

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