常见物质介电常数汇总知识交流.docx
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常见物质介电常数汇总知识交流
常见物质介电常数汇
’LL、
Sir-20说明书普通材料的介电值和术语集
材料
介电值
速度毫米/纳秒
空气
1
300
水淡
81
33
水咸
81
33
极地雪
1.4-3
194-252
极地冰
3-3.15
168
温带冰
3.2
167
纯冰
3.2
167
淡水湖冰
4
150
海冰
2.5-8
78-157
永冻土
1-8
106-300
沿岸砂
干燥
10
95
砂干燥
3-6
120-170
砂湿的
25-30
55-60
粉沙湿的
10
95
粘土湿
8-15
86-110
粘土土壤
干
3
173
沼泽
12
86
农业耕地
15
77
畜牧土地
13
83
土壤
平均
16
75
花岗岩
5-8
106-120
石灰岩
7-9
100-113
白云岩
6.8-8
106-115
玄武岩
湿
8
106
泥岩
湿
7
113
砂岩
湿
6
112
煤
4-5
134-150
石英
4.3
145
混凝土
6-8
55-112
沥青
3-5
134-173
聚氯乙烯1
pvc
3
173
常见物质的相对介电常数值和电磁波传播速度（RIS-K2说明书）
物质
r
速度（mm/ns）
空气
1
300
水
81
33
冰
3.2
167
干砂
3-6
120-170
湿砂
25-30
55-60
湿十
8-15
86-110
干土
3
173
玄武岩
8
106
花岗岩
5-8
106-115
石灰岩
7-9
100-113
白云岩—
6.8-8
P106-115「
混凝土
6-8
55-112
沥青
3-5
134-173
肥土
15
77
PVC
8
173
常见介质的相对介电常数一网上搜集
介质名称
介电常数1
介质名称
介电常数
水
81:
冰
3-4「
矿石
250
碳
6-8
湿沙
15-20
花岗岩
8.3
乳胶
24
大理石
6.2
水泥
4-6
云母
7-9
沥青
4-5
食盐
7.5
干燥沙
3-4
（2.5）
油漆
3.5
粮食
2.5-4.5
乙醇
24.5-25.7
食用油
2-4
甲醇
32.7
石膏
1.8-2.5
金刚石
2.8
干燥煤粉
2.2
纸
2.5
柴油
2.1
橡胶
2-3
汽油
1.9
花岗岩
4〜7
玻璃片
1.1-2.2
砂岩
6
塑料粒
1.5-2.0
页岩
5〜15
空气
1
石灰岩
4〜18
聚苯乙烯颗粒
1.05-1.5
玄武岩
8〜9
石腊
2.0-2.1
土壤和沉积物
4〜30
木头
2.8
PVC材料
3
玻璃
4.1
沥青
3〜5
纯水冰
4
空气
1
混凝土
4〜11（5）
雪
1〜2
衰盒4常见介JK的相对介电幣敘於与
地展电倉浅传■速度。
介JS
相对介电常数刖
連度p（m/ni）
4（9）
1&,i$（o,n
安山岩
2
0.21
玄武岩
4
0昇5
sB
OJ2
?
（6>
0.11（0a2）
大理岩
S
out
&岩|
⑷
如5）
煤
4—6
Q.15
土購｛含水20%）
10（4—40>
•«095<0*05«-6»11>
土壞＜干）
4（3—fi）
0J5（0*13—6*19）
沼泽森林肥土
1：
0.087
陽±I
IS
0,077
混瓏土
氣4
0*12
新育
3F
0*13—DUS
91
0.D33
w仟〉!
2—3
0,17—0.21
4—12
0*09—0.15
冰
3*2
0*17
?
气■
1
0*3
阿u（策氯乙烯〉
3
0*17
《探地雷达方法与应用》（李大心）
表I围岩及衬砌常用介电常数
介质
电导率
/Sni
相对介电
常散
波速
空气
0
1
3（X）
淡水
10~6-0,01
81
33
粘性干七
0.01■戊1
4^10
ISO®
粘性湿土
0.00J-]
1—30
95-54
F灰5ft
10」-10"
7
113
湿灰岩
0.01-0.1
S
100
干真岩
0.001^0.01
4-9
150-100
干花岗岩
10"s“106
5
134
湿花岗料
0.001-0.01
7
113
F砂岩
10"6~ih
2~5
212-134
干混凝土
0.001-OA）I
斗-40
150^47
湿混礎上
0+01-0.1
10-20
95-67
X
X
2007第二期勘察科学与技术
电磁波在部分常见介质中的传播参数
（Thepropagationparametersoftheelectromagneticwaveinthemedium）
介质
相对介电常数
g
电导率（T
（ms.m-1）
波速v
（m.ns-1）
衰减系数a
（dB/m）
空气
1.0
0
0.3
0
蒸馏水
80
0.01
0.033
0
海水
81
30000
0.01
1000
淡水
81
0.5
0.033
0.1
冰
3.2
0.17
0.01
盐（干）
5~6
0.01~1
0.13
0.01~1
砂（干）
3~5
0.01
0.15
0.01
砂（湿）
20~30
0.1~1
r0.06
:
0.03~0.3
淤泥
5~30
1~100
0.07
1~100
粘土
5~40
2~1000
0.06
1~300
粉质粘土
6
6.6
0.12
2
石灰岩
4~8
0.5~2
0.12
0.4~1
花岗岩（干）
5
10-8
0.15
0.01~1
花岗岩（湿）
7
10-3
0.1
0.01~1
玄武岩（湿）
8
10-2
0.15
0.01~1
灰岩（干）
7
P10-9
0.11
0.4~1
灰岩（湿）
8
2.5X10-2
0.1
0.4~1
页岩
5~15
1~100
0.09
1~100
砂岩（湿）
6
4X10-2
土壤
2.6~40
1.4X0-4~5X10-2
0.13~0.095
20~30
混凝土
6.4
0.12
沥青
3~5
0.12~0.18
地球表面大部分无水的物质（如干燥的土壤和岩石等）的介电常数，实部一般介于1.7-6之间，水的介电常数一般为81，虚部很小，一般可以忽略不计。
岩石和土壤的介电常数与其含水量几乎呈线形关系增长，且与水的介电常数特性相同。
所以天然材料的电学特性的变化，一般都是由于含水量的变化所致。
对于岩石和土壤含水量和介电常数的关系国内外进行了详细研究（P.Hoekstra,
1974;
J.E.Hipp,1974;J.L.Davis,1976;GA.Poe,1971;J.R.Wang,1977;E.G巧okuetal,1977）。
在实验室内大量测量了不同粒度的土壤一水混合物介电常数，考虑到束缚水和游离水，提出了经验土壤介电常数混合模型（J.R.Wang,1985。
实验室内
用开路探头技术和自由空间天线技术测量干燥岩石的介电常数（F.TUIaby,
1990）。
国内肖金凯等人（1984,1988）测量了大量的岩石和土壤的介电常数，王湘云、郭华东（1999）研究了三大岩类中所含的矿物对其介电常数的影响。
研究表
明，土壤中含水量的变化影响介电常数的实部，水溶液中含盐量的变化影响土壤的导电性，即介电常数的虚部。
水与某些铁锰化合物具有高的介电常数，绝大多数矿物的介电常数较低，约为4--12个相对单位，由于主要造岩矿物与水的相对介电常数存在较大差异，所以，具有较大孔隙度岩石的介电常数主要取决于它的含水量，泥岩由于含有大量的弱束缚水，所以其相对介电常数可高达50--60,岩石含泥质较多时，它们的介电常数与泥质含量有明显的关系，很多火成岩的孔隙度只有千分之几，其相对介电常数主要取决于造岩矿物，一般变化范围为6--12,水的介电常数与其矿化度的关系较弱，与此相应，岩石孔隙中所含水的矿化度同样对其介电常数不应有大的影响，水的矿化度的增大只导致岩石介电常数的少许增加。
表1常见介质的电性参数值
媒
质
电导率/
（S/m）
介电常数（相
对值）
电磁波速度/
（m/ns）
空
气
0
1
0.3
水
-4-2
10〜3X0
81
0.033
花岗
岩（干）
10-8
5
0.15
灰
岩（干）
10-9
7
0.11
灰
岩（湿）
2.5X0-2
8〜10
0.11〜0.095
粘
土（湿）
10-1〜1
8〜12
0.11〜0.087
混
凝土
■9・8
10〜10
6〜15
0.12〜0.077
钢
筋
OO
OO
表1常见介质的物理参数
介质
电导率/Sm
相对介电常数
速度/（m/ns）
衰减系数/
（dB/m）
空气
0
1
0.3
0
花岗岩
10-8
5
0.15
0.01~1
（干）
玄武岩
10-2
8
0.15
0.01~1
（湿）
灰岩（干）
10-9
7
0.11
0.4~1
砂（干）
10-7~10-3
4~6
0.15
0.01
粘土
10-1~1
8~12
0.06
1~300
（湿）
页岩
10-1
7
0.09
1~100
（湿）
砂岩
-2
4X10
6
（湿）
土壤
2.6~40
0.13~0.095
20~30
混凝土
6.4
0.12
钢筋
拉托维亚雷达系统公司Zond-12e探地雷达
義2.2SIR-10lOOMtfe天疑卖例统计的探测廉度
塞崔花岗岩建性岩糠长岩石英士填粗砂（干）
WE（8>-»申
»»㈢
粘土<£>墓作土（干）
（iB）
淡水
%rS^操瀏探度讪J
TGOO^ISOOO
20—SO
TM^isoao
80—6ft
16000—40000
30—50
5909^10000
20—SO
20000—80000
25—40
1000^5000
i10—15
5QOQ—20000
15—30
纲一i（m
5—10
100—2000
5—10
30—200
8—S
15—30i
2—6
l&OO^lSOOQ
10—2»
200'-1000
6—10
300—300
8—12
I10^00
20
*2.3分辨車为目标深度的骂％时天竣中心頻率
与探測深度之间关系
剩tE
「
仇5】・02.05*0103050
中心頻車fMHsO'j
100030020010QEQ2SIQ
表2夭线频率与采样频率/道间隔的经验关系
天线频率/MHz建议的采样频率/MHz
建议的道间隔/m
25
150—600
0,30—0.75
50
400—800
0.20—0.50
100
800—1800
0.10〜0.30
200
1600—3500
0,03—0.10
250
3500左右
/
400
3200〜5000
0.02—0.10
500
7000左右
/
800
12000左右
/
1000
25000—110000
0.01—0,05
衆1
天枚頻率与探测琛底/分携军的经萤关杀
天绽频率/
标尺寸F捉测探度范RV堆大撩测陳度丿
MHz
mrn
m
25
>1+05〜3。
35-60
50
王①55*-20
20-30
1OT
0.1—L02—15
15-25
200
。
・。
5~651—10
5-lb
25U
o.as—C.s］〜10
1b
400
*0.05
3-10
500
>0+0&1~5
3—10
800
P0.0344〜2
1-6
LOOfj
300250.0S—2
（f*5~4
升级会员 