Электрическая релаксация — это переход системы (диэлектрика) из не-равновесного в равновесное состояние, регистрируемый по временному, температурному или частотному изменению электрических свойств (диэлектрической проницаемости, диэлектрических потерь). При этом диэлектрики (к ним относятся и полимеры) переходят в неравновесные состояния под действием постоянных или переменных электрических полей.[4, С.236]
Снятие температурно-временных зависимостей удельной электропроводности (величины, обратной удельнрму сопротивлению) позволяет изучать особенности проявления кинетических и фазовых переходов в полимерах при действии слабых постоянных электрических полей. Еще более перспективно для этих целей измерение температурно-частотных зависимостей диэлектрических потерь и проницаемости в слабых переменных электрических полях. В частности, по проявлению максимумов диэлектрических потерь при определенных температуре или частоте можно судить о возникновении подвижности тех или иных атомных групп или более крупных участков макромолекул. Это дает возможность установить взаимосвязь строения и свойств полимеров, что необходимо для создания требуемых для техники материалов.[2, С.209]
Переход от упругой деформации к высокоэластической у полимеров сопровождается возрастанием механических потерь и прохождением их через максимум (рис. II. 12). В соответствии с этим температура механического стеклования Тм. с определяется как температура, которой соответствует максимум механических потерь*. Ее следует рассматривать как температуру, при которой практически перестает проявляться высокоэластичность.. Амплитуда деформации не влияет на Гм. с, так как по условию деформация достаточно мала. При больших напряжениях и деформациях у полимеров возникают качественно новые явления (вынужденно-эластические деформации и разрушение). Закономерности, аналогичные представленным на рис. 11.11 и 11.12, наблюдаются, как было отмечено выше, при действии на полимеры переменных электрических полей. В этом случае роль модуля упругости играет диэлектрическая проницаемость, а механических потерь — диэлектрические потери. Электрические, поля действуют на те структурные[1, С.97]
Диэлектрическая проницаемость. При действии внешнего электрического поля в диэлектрике происходит смещение электрических зарядов и появление поверхностных зарядов. Это явление описывается в терминах диэлектрической проницаемости SQ и поляризации Р. Поляризация материала - это изменение плотности заряда на пластинах конденсатора, если в качестве диэлектрика вместо вакуума используется данный материал, т.е. Р = qeaK - qMam. Смещение зарядов внутри материала взаимно нейтрализуется, поэтому поляризация происходит лишь на поверхностях, контактирующих с пластинами конденсатора. Диэлектрическая проницаемость, в свою очередь, определяется относительным повышением емкости С конденсатора или относительным снижением разности потенциалов U в условиях, когда плотность зарядов остается постоянной, т.е. ?о=Смап/Свак = UeaK/ U^m-В переменных электрических полях поляризация изменяется во времени периодически, но, поскольку быстрые движения зарядов затруднены, это приводит к рассеянию энергии в виде тепла. В то время как в вакууме вектор электрического тока образует с вектором напряжения угол, равный 90°, при поляризации диэлектрика фазовый угол уменьшается.[3, С.551]
В переменных электрических полях наблюдаются аналогичные механическим диэлектрические дипольно-сегментальные потери, природа которых та же — сегментальная подвижность. В полимерных стеклах сегментальная подвижность играет важную роль, так как является причиной многих явлений (стеклование, вынужденная высокоэластичность, ползучесть, квазихрупкое разрушение, трещины «серебра» и т. д.). В кристаллических полимерах сегменты могут находиться в трех различных состояниях, а в наполненном аморфном полимере—• в двух состояниях, что приводит к мультиплетности релаксационных спектров a-процесса релаксации. Основным при этом остается a-процесс, ответственный за стеклование. Его вклад, как можно судить по высоте максимумов на спектрах, существенно больше, чем остальных процессов этой группы.[7, С.199]
В случае диэлектриков, находящихся в переменных электрических полях, связь между электрическим смещением D и напряженностью электрического поля Е может быть представлена в виде:[5, С.182]
Обычно электрическую релаксацию изучают в переменных электрических полях и получают при этом количественную информацию о природе и закономерностях релаксационных переходов. Качественные результаты в последнее время получают[4, С.237]
Таким образом, е' и tg б являются основными параметрами, характеризующими поведение полимеров в переменных электрических полях. Они зависят от частоты v приложенного поля и температуры Т, и характеризуются спектром времен релаксации (дискретным или непрерывным).[4, С.238]
Таким образом, при определении удельной электрической проводимости твердых диэлектриков необходимо, чтобы значения I и Р, используемые при расчете, определялись бы лишь током проводимости и вклад в них поляризационных процессов, обусловленных движением связанных зарядов, был бы пренебрежимо мал. Для этого измерения / и Р следует проводить в специально выбранных условиях. Например, кинетику установления дипольной и ионной поляризации можно изучить в переменных электрических полях, а при измерениях / и Р в постоянном поле выбирать условия опыта так, чтобы токи, например, дипольной поляризации были пренебрежимо малы по сравнению с током проводимости. В этом случае можно определить значение средней по толщине образца истинной сквозной электрической проводимости диэлектрика как[6, С.14]
1.2.2. Поляризация в переменных электрических полях...... 21[6, С.3]
1.2.2. Поляризация в переменных электрических полях[6, С.21]
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!! Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.