Образование - гомозаряд
Cтраница 2
Выше был описан процесс образования гомозаряда вследствие пробоев в воздушном промежутке электрет - электрод или электрет-диэлектрическая прокладка. По характеру процесса образования гомозаряда следует ожидать, что температура незначительно будет влиять на сам процесс разряжения в зазоре, поскольку пробивная прочность воздуха мало зависит от температуры. Напряженность поля в зазоре зависит и от величины зазора. Обычно в экспериментах применяют накладные электроды ( металлические электроды прикладывают к образцу), поэтому величина зазора непостоянна; она зависит от того, насколько ровные поверхности у электродов и электрета или диэлектрической прокладки и электрета. С увеличением давления, создаваемого, например, весом электродов, величина зазора уменьшается. Из-за разной толщины воздушного зазора напряженности поля в зазоре и распределение величины гомозаряда по поверхности электрета получаются неравномерными. [16]
Следует отметить, что помимо указанных причин поляризации возможна также инжекция зарядов в образец при достаточно высокой напряженности поля или в результате пробоя газового промежутка между электродом и образцом. Это может приводить к образованию гомозаряда, полярность которого совпадает с полярностью ближайшего электрода при поляризации. Кроме того, в самом образце возможно смещение зарядов под действием внутреннего поля электрета. [17]
Следует отметить, что помимо указанных причин поляризации возможна также инжекция зарядов в образец при достаточно высокой напряженности поля или в результате пробоя газового промежутка между электродом и образцом. Это может приводить к образованию гомозаряда, полярность которого-совпадает с полярностью ближайшего электрода при поляризации. Кроме того, в самом образце возможно смещение зарядов под действием внутреннего поля электрета. [18]
В зависимости от напряженности электрического поля можно получать из одного и того же вещества и гомо - и гетероэлектреты ( совпадающие и несовпадающие по полярности со знаком заряда электрода) с различной плотностью поверхностных зарядов. Гетерозаряд обусловлен, прежде всего, ориентационной дипольной поляризацией, а также микроскопическими неоднородностями и ионной электропроводимостью диэлектрика. Образование гомозаряда связано с тем, что при высоких напряжениях вследствие искрового пробоя воздушного зазора заряды переходят с электрода на образец полимера. Электретный эффект в твердых диэлектриках имеет объемный характер. В так называемом незакороченном состоянии электрет все время находится в электрическом поле, в результате чего происходит рассасывание объемного заряда. При плотном закорачивании электрета его внутреннее поле равно нулю [ 58, гл. Время жизни электрета зависит от электропроводности как его самого, так и среды, а также от качества закорачивания. При кратковременной поляризации полимеров ( в частности, ПММА) их оптическая анизотропия практически не проявляется. После резкого возрастания оптической анизотропии в интервале времен от 3 до 6 ч дальнейшее увеличение времени поляризации практически не повышает анизотропию, что свидетельствует о завершении ориентации. [19]
В зависимости от напряженности электрического поля можно получать из одного и того же вещества гомо - и гетероэлектреты ( совпадающие и не совпадающие по полярности со знаком заряда электрода) с различной плотностью поверхностных зарядов. Гете-розаряд обусловлен прежде всего ориентационной дипольной поляризацией, а также микроскопическими неоднородностями и ионной электропроводностью диэлектрика. Образование гомозаряда связано с тем, что при любых напряжениях вследствие искрового пробоя воздушного зазора заряды переходят с электрода на образец полимера. [20]
Полагали, что гомозаряд начинает образовываться при Еп более 7 5 кВ / см - в месте излома зависимости. Экспериментальные зависимости близки к теоретической. Таким образом, при образовании гомозаряда величина ( Тэфф достигает максимально возможного значения. [21]
 |
Стабильность гетерозаряда в электретах ПК. дд.| Рецептура смесей, степень поперечного сшивания Л сш и время релаксации зарядов вулканизатов т. [22] |
В большинстве работ изучена зависимость суммарного заряда 0эфф от / хр - Интересно определить отдельно временную зависимость для гетерозаряда. Такие исследования были проведены с электретами из ПК с низкой ( 66000) и высокой ( 140000) молекулярными массами автором совместно с Шаталовым. Для того чтобы исключить возможность образования гомозаряда, на образцы с обеих сторон были нанесены алюминиевые электроды. Гетероза-ряд определяли интегрированием тока деполяризации через разные промежутки времени после изготовления электрета. [23]
Эксперименты показали [126], что релаксация инжектированного заряда ( р-максимум на термограммах ЭТА) наблюдается в частично кристаллических полимерах, таких как ПЭТФ, ПВДФ и ПХТФЭ, в областях ас-релаксации. Глубина ловушек определяется молекулярной подвижностью, связанной с движением петель и концевых групп макромолекул на поверхности граней и ребер кристаллитов [ 123, с. Одним, возможно основным, из процессов захвата носителей зарядов при образовании гомозаряда в частично кристаллических полимерах является захват электронов на границах раздела фаз ( аморфной и кристаллической) вблизи поверхности полимера. Затормаживаясь на границе раздела из-за разной плотности ( и проводимости) фаз, электрон поляризует близлежащие полярные группы, причем ориентация диполей сопровождается изменением конформации участков цепей. Таким образом, электрон создает ловушку, в которой он может находиться длительное время, например, пока полимер не нагреют до температуры, при которой начинается интенсивное молекулярное движение на поверхности кристаллитов, при этом и происходит релаксация инжектированного ( гомо) заряда. Кто является носителем заряда - электрон или ион, остается пока неясным. [24]
В работе [60] подробно исследовали процесс образования термоэлектретов, хемоэлектретов, получаемых в процессе полимеризации, и электретов, получаемых из раствора испарением растворителей. Стабильность электретов растет с увеличением скорости охлаждения. Добавки ионобразующих солей, например хлорида натрия, в парафин приводят к образованию гомозаряда при pi 10u Ом-см, который быстро падает со временем. При pi1013 Ом-см гомозаряд устойчив, а при pi 1015 Ом-см ( тэфф растет с увеличением времени хранения. [25]
В некоторых случаях между электродом и поверхностью образца существовал зазор в 1 мм, создаваемый фторопластовыми прокладками. Образец помещали в герметичную стеклянную [685] или металлическую [684] ячейку, в которой он дегидратировался при температуре 620 - 630 К ( цеолит) или 390 - 470 К ( оксид алюминия) до остаточного давления порядка 1 Па. Перед измерением в ячейку вводили гелий до давления 4 - Ю5 Па, что улучшало теплообмен и препятствовало образованию гомозаряда. [26]
В некоторых случаях между электродом и поверхностью образца существовал зазор в 1 мм, создаваемый фторопластовыми прокладками. Образец помещали в герметичную стеклянную [ 6851 или металлическую [684] ячейку, в которой он дегидратировался при температуре 620 - 630 К ( цеолит) или 390 - 470 К ( оксид алюминия) до остаточного давления порядка 1 Па. Перед измерением в ячейку вводили гелий до давления 4 - Ю5 Па, что улучшало теплообмен и препятствовало образованию гомозаряда. [27]
 |
Зависимость 0эфф от толщины образцов. [28] |
Из рис. 22 видно, что экспериментальные зависимости близки к теоретической. Таким образом, при образовании гомозаряда величина 0эфф достигает максимально возможного значения. [29]
Страницы: 1 2