Nichtlineare dielektrische Funktionseigenschaften von Dielektrika

Abstract:
Dielektrische Werkstoffe verfügen über ein breites Anwendungs- und Eigenschaftsprofil. Ihre elektrischen und dielektrischen Eigenschaften sind von einer Vielzahl von Einflussgrößen abhängig (chemische Zusammensetzung, Werkstoffstruktur, elektrische, thermische, mechanische Beanspruchungen bzw. Belastungen). Bezüglich der Beeinflussung durch elektrische und thermische Parameter zeigen sich größtenteils nichtlineare Zusammenhänge zur elektrischen Leitfähigkeit, Permittivität und den dielektrischen Verlusten. Ausgehend von den wesentlichen physikalischen Ursachen der Nichtlinearitäten gibt der vorliegende Beitrag einen Überblick zu den Grundlagen, relevanten Zusammenhängen und Modellvorstellungen und verweist auf die normgerechten Messverfahren. Besonderes Augenmerk wird dabei auf die Temperatur- und Feldstärkeabhängigkeiten sowie die möglichen Überlagerungen von elektrischen und thermischen Feldern gelegt. Im Fokus der Betrachtungen stehen außerdem spezielle nichtlineare Funktionseigenschaften von Mischdielektrika, vor allem solche, die auch zur gezielten Steuerung elektrischer Felder genutzt werden können.