На главную

Статья по теме: Поверхности диэлектрика

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Практически всем диэлектрикам, в том числе и полимерным, присуще электретное состояние, т, е. такое, при котором на поверхности диэлектрика возникают поверхностные заряды под влиянием внешних факторов, таких как электрическое поле, облучение электронами, ионами и др. Свойства полимерных электретов характеризуются эффективной плотногтью зарядов О3ф и временем жизни электрета тж- Значения <Ьф электретов составляют Ю"9— 10 7 Кл/см2, а тж — 3 10 лет и более.[2, С.387]

Трекингостойкость является разновидностью показателя сопротивления электрическому разрушению. Суть трекинга в перемещении по поверхности диэлектрика «плавающих» разрядов, вызывающих образование искр. Искрение на поверхности сопровождается разрывом покрывающей ее пленки (влага, загрязнения) и разрушением полимера. Искрение тяготеет к одному из электродов, вследствие чего на полимерной поверхности развиваются токопроводящие пути (треки), по которым и разрушается изоляция.[5, С.162]

Удельное поверхностное электрическое сопротивление (ps) — сопротивление между противоположными сторонами поверхности квадрата площадью 1 м2 току, проходящему по поверхности через две противоположные стороны этого квадрата; оно измеряется в Ом (или кратные единицы ТОм, ГОм и др.). Величина ps зависит от состояния поверхности диэлектрика, наличия на ней примесей. Полимеры могут адсорбировать на своей поверхности влагу, поскольку полярные группы, входящие в макромолекулу, имеют гидрофильный характер и способны притягивать молекулы воды. Полимеры, содержащие способные к ионизации минеральные наполнители, также адсорбируют воду. На поглощение влаги и образование поверхностных слоев влияет температура, поэтому поверхностное сопротивление сильно зависит от температуры. При повышенных температурах в сухой атмосфере и в отсутствие случайных поверхностных загрязнений значение ps полимерного диэлектрика намного превышает значение р„.[1, С.136]

Функциональные показатели количественно характеризуют растворы и получаемые покрытия. Среди первых можно выделить: скорость осаждения (мкм/ч, мг/сма-ч), температуру, кислотность и другие технологические показатели применения раствора; чувствительность к активации, определяемую по обратной величине периода индукции реакции металлизации (С-1) или по минимальному количеству активатора на поверхности диэлектрика (мг/см2); состав и возможные отклонения концентраций компонентов от оптимального. Качество покрытий оценивают по химическому составу; физическому составу и структуре; механическим свойствам (твердость, пластичность, эластичность, вязкость, прочность, ползучесть); физическим свойствам (электропроводность, теплопроводность, магнитная восприимчивость и вязкость, отражательная способность, прозрачность); химическим свойствам (коррозионная стойкость, растворимость и т. п.); технологическим свойствам (паяемость, свариваемость, полируемость).[3, С.35]

В стационарном электрическом поле образец характеризуется не зависящим от времени значением удельного электрического сопротивления р, которое определяется количеством свободных заряженных частиц в единице объема, строением полимера и температурой. Величина ро (объемное) зависит от 'наличия в полимере проводящих примесей (например, воды). Величина ps (поверхностное) зависит от состояния поверхности диэлектрика, наличия на ней примесей. Полимеры могут адсорбировать на своей поверхности влагу, если полярные группы, входящие в макромолекулу, имеют гидрофильный характер и способны притягивать молекулы воды. Полимеры, содержащие наполнители, способные к ионизации, также адсорбируют воду. На поглощение влаги влияет температура, поэтому поверхностное сопротивление сильно зависит от температуры. При повышенных темиературах в сухой атмосфере и в отсутствие случайных поверхностных загрязнений значение ps полимерного диэлектрика намного превышает значение р0.[4, С.43]

Все материалы можно разделить на электрофобные и элект-рофгпьные. Электрофобные материалы не электризуются без трения, а электрофильные электризуются все!Да Трение приводит к локальному повышению температуры, улучшению электрической проводимости и превращению изолятора в проводник. Электрические заряды образуются при трении полимеров между собой или с другими материалами, при деформировании полимеров, в результате пьезоэффекта {возникновение электрических зарядов на поверхности диэлектрика и электрическая поляризация внутри его при воздействии механических нагрузок). Величина электрического заряда зависит от многих факторов: уровней Ферми в контактирующих материалах, скорости трения, диэлектрической проницаемости и электрического сопротивле ння материала Электризуемость определяется скоростью спада заряда {/сь нада (М- Заряд на полимерном образце опадает по экспоненциальной зависимости:[2, С.382]

Пироэффект проявляется в изменении поляризованности (появление электрических зарядов на поверхности диэлектрика) при изменении температуры и характеризуется пироэлектриче-[6, С.37]

В молекуле почти всех антистатических веществ — как ионогенных, "так и неионогенных— содержатся длинные углеродные цепи, которые, ориентируясь в направлении поверхности диэлектрика, образуют энергетический барьер против движения электронов или ионов и тем самым препятствуют переходу их с одной поверхности на другую. Действие неионогенных поверх-[7, С.96]

При чрезмерном увеличении расстояния между выступами поверхности возникает исключительно большой точечный заряд, но ввиду его малой плотности результирующая напряженность электрического поля будет ниже, чем при равномерном распределении электрического заряда. Такой точечный заряд на поверхности диэлектрика с высоким электрическим сопротивлением может сохраняться очень долго, потому что[7, С.93]

Оказалось, что одна электронная бомбардировка не может быть причиной эрозии полимеров при воздействии разрядов. Так, ИК-спектр полиэтилена изменяется при электронной бомбардировке только в тонком приповерхностном слое, тогда как воздействие разрядов приводит к увеличению концентрации СО-групп по всей толщине пленки [4, с. 106]. Ионная бомбардировка является более вероятной причиной эрозии. Однако отмеченная выше большая роль окислительных реакций, инициированных разрядами, и независимость скорости эрозии от полярности коронирующего электрода заставляют предположить, что вызывающая эрозию реакция окисления может инициироваться за счет энергии рекомбинации ионов и электронов на поверхности диэлектрика.[6, С.171]

3. Электризация в коронном разряде проводится, как правило, с применением управляющей сетки, потенциал которой ?/с = 100 В и более задает электретную разность потенциалов заряжаемой пленки при потенциале коронирующего электрода (иглы или системы игл) относительно поверхности диэлектрика UK, составляющем несколько киловольт. В этом случае также наблюдается экспоненциальный рост U3 во времени. Простота способа зарядки в коронном разряде обеспечивает широкое его использование в промышленности при производстве электретных мембран, а также в ксерографии [2, с. 45].[6, С.192]

ностно-активных веществ объясняют, во-первых, Этой ориентацией молекул и, во-вторых, высокой гигроскопичностью этих веществ. В случае ионогенных антистатических средств скорее проявляется их ионная проводимость. В зависимости от характера ориентации молекул поверхностно-активных веществ относительно поверхности диэлектрика различают катионактивные (положительный полюс молекулы направлен к поверхности тела) и анионактивные антистатики.[7, С.97]

Полный текст статьи здесь



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.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кузнецов Е.В. Практикум по химии и физике полимеров, 1977, 256 с.
2. Тугов И.И. Химия и физика полимеров, 1989, 433 с.
3. Шалкаускас М.И. Металлизация пластмасс, 1983, 64 с.
4. Воробьёва Г.Я. Химическая стойкость полимерных материалов, 1981, 296 с.
5. Крыжановский В.К. Технические свойства полимерных материалов, 2003, 240 с.
6. Сажин Б.И. Электрические свойства полимеров Издание 3, 1986, 224 с.
7. Лельчук В.А. Поверхностная обработка пластмасс, 1972, 184 с.

На главную