
【机】 bulk conductivity
bulk; cubage; solidity; volume
【化】 volume
【医】 volume
【经】 cubic measure; volume
conductance
体积导率(Volumetric Conductivity)是材料科学和电磁学中的重要参数,指材料在单位体积内传导电流或能量的能力。该术语常用于描述介质在电场或热场作用下的整体传输特性,其数值与材料内部微观结构及成分密切相关。根据《牛津材料科学词典》[来源1],体积导率的定义可表示为:
$$ sigma_v = frac{I cdot L}{V cdot A} $$
其中,$sigma_v$为体积导率,$I$为电流强度,$L$为导体长度,$V$为施加电压,$A$为横截面积。在热力学领域,美国国家标准技术研究院(NIST)[来源2]将其扩展为热量传递效率的量化指标,公式中会涉及温度梯度与热流密度的比值。
实际应用中,体积导率常用于评估电池电解质、半导体材料和绝缘介质的性能。例如,锂离子电池的电解液需具备高离子体积导率以实现快速充放电(《电化学能源系统导论》[来源3])。该参数与材料纯度、晶界分布及温度呈显著相关性,工业检测中常通过四探针法或阻抗谱法进行测量。
权威机构如国际电工委员会(IEC)[来源4]建议采用标准ASTM D257-14进行固体电绝缘材料体积导率的精确测定,该方法已收录于全球材料测试规范体系。
体积电导率是描述材料导电性能的重要物理量,具体解释如下:
基本定义 体积电导率(Volume Conductivity)指单位体积材料在电场作用下的导电能力,通常定义为边长为1 cm的立方体材料的体积电阻的倒数。其数值反映电荷在介质中的流动效率,与材料内部电子储备状态密切相关。
物理意义 • 表示材料本质导电特性,与形状无关 • 数值越高,材料导电性越强(例如金属>陶瓷>绝缘体) • 与电阻率互为倒数关系,公式为: $$ sigma = frac{1}{rho} $$ 其中σ为电导率,ρ为电阻率
影响因素 受材料结构、成分纯度、温度湿度等条件影响。例如陶瓷材料中杂质会显著降低体积电导率,因此高纯度绝缘材料常追求更高的体积电导率值。
应用领域 主要用于评估绝缘介质(如陶瓷、高分子材料)的电性能,在电子元器件、电力设备选材中具有重要参考价值。
注:该参数与常规"电导率"的主要区别在于,体积电导率特指三维体积内的导电特性,而普通电导率可能包含表面导电等因素。
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