На главную

Статья по теме: Проводимость полимерных

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Электронная проводимость полимерных материалов возрастает при повышении температуры, внешнего давления, интенсивности радиационного облучения. Она обусловлена переходом электронов из валентной зоны в зон) проводимости. Для такого перехода необходима энергия, определяемая ши рнной запрещенной зоны перехода. Вакансии в валентной зоне называются дырками и рассматриваются как положительные частицы.[1, С.370]

Как отмечалось, электрическая проводимость полимерных полупроводников с сопряженными двойными связями вдоль макромолекул часто ограничивается малой вероятностью межмолекулярных перескоков носителей. Естественно ожидать, что образование КПЗ таких полимерных полупроводников с акцепторами типа галогенов должно сопровождаться увеличением проводимости вследствие образования межмолекулярных мостиков. Действительно, Бах и Ванников установили, что обработкой при комнатной температуре парами иода радиационно-терми-чески модифицированного полиэтилена можно повысить у от 10~8 до 1(Н См/м [47]. При этом энергия активации электрической проводимости уменьшается от 0,65 до 0,36 эВ. Аналогичные данные были получены при обработке парами брома продуктов конденсации бензидина с п-хиноном.[2, С.72]

Все это свидетельствует о том, что электрическая проводимость полимерных диэлектриков в обычных условиях (невысокие напряженности электрического поля, отсутствие воздействия света или радиации и т. п.) имеет преимущественно ионный характер.[2, С.45]

Таким образом, все факторы (давление, кристаллизация, ориентация), приводящие к увеличению межмолекулярного взаимодействия, повышают электрическую проводимость полимерных полупроводников. Это указывает на определяющее влияние межмолекулярных перескоков носителей на проводимость данных веществ. О влиянии пространственной структуры цепей сопряжения на электрическую проводимость полимерных полупроводников свидетельствуют результаты работ Бах и Ванникова [47]. В этих работах исследовались образцы полиэтилена и поливинилацетата, подвергавшиеся облучению и последующей термообработке. Оказалось, что таким путем можно повысить электрическую проводимость типичного диэлектрика — полиэтилена до 10~2 См/м. При постоянной дозе облучения цепи сопряженных двойных связей охватывают тем больший объем[2, С.68]

Электронная проводимость полимерных циэлектри-ков, возникающая под воздействием ионизирующей радиации, возрастает при повышении интенсивности / радиации по ф-ле:[3, С.472]

Электронная проводимость полимерных диэлектриков, возникающая под воздействием ионизирующей радиации, возрастает при повышении интенсивности / радиации по ф-ле:[4, С.471]

Другим структурным фактором, существенно влияющим на электрическую проводимость, является ориентационная вытяжка полимерных образцов. В отличие от кристаллизации влияние ориентации полимерных цепей на электрическую проводимость полимерных диэлектриков исследовано значительно менее подробно.[2, С.62]

Прямым доказательством электронно-дырочного характера проводимости является эффект Холла. Однако для большинства полимеров обнаружить эффект Холла не удалось из-за малой подвижности носителей заряда. Тем не менее имеющиеся данные по эффекту Холла для некоторых полимеров и результаты обширных исследований термо-э. д. с., фотопроводимости и спектров ЭПР убедительно показывают, что проводимость полимерных полупроводников обусловлена движением электронов и ды-[2, С.40]

Источниками ионов могут быть как макромолекулы, так и молекулы примесей. Степень диссоциации а ионогена в полимерах с низкой диэлектрической проницаемостью обычно не равна единице. Например, для солей типа КС1 в ацетате целлюлозы а — 0,02^-0,6 [44]. Степень диссоциации Cu(N03)2-3H2O в ди-оксане и растворе сополимера стирола с а-метилстиролом в диоксане составляет 10~8— 10~9. Непосредственные определения концентрации ионов в полимерных диэлектриках весьма затруднены из-за их малого содержания. Так, если проводимость составляет 1(Н6 См/м и обусловлена однозарядными ионами (# = 1,6-1(Н9 Кл), то при подвижности ионов и = = 10~15 м2/(В-с) концентрация ионов равна примерноп=1018 м~3.[2, С.64]

В монографиях [6, 45, 46] можно найти сведения о влиянии на электрическую проводимость полимерных полупроводников различных факторов.[2, С.67]

сопряжения л-электроны макромолекулы движутся, как в единой потенциальной яме с периодическим потенциалом, определяемым строением цепи. В первом приближении для рассмотрения такого движения электронов в цепи сопряжения применима обычная модель зонной теории. Однако высокая подвижность электронов вдоль цепи сопряжения — необходимое, но недостаточное условие для значительной электронной проводимости полимера. Дополнительно требуется, чтобы носители могли переходить с одной макромолекулы на другую. Эти межмолекулярные переходы носителей осуществляются путем активационного преодоления потенциальных барьеров между молекулами (акти-вационный, перескоковый, или барьерный механизм). Разделить «вклад» внутримолекулярного движения носителей и переходов от одной цепи сопряжения в другую удается, измеряя проводимость полимерных полупроводников при различных частотах электрического поля. При переходе от постоянного тока к переменному с частотой порядка 5 МГц электрическая проводимость возрастает на 10 порядков, а дальнейшее повышение частоты не приводит к существенному изменению у. При повышении частоты от 0 до 30 МГц значение энергии активации уменьшается от 0,5 до 0,05 эВ. Аналогичные данные о возрастании электрической проводимости и уменьшении энергии активации ее при повышении частоты электрического поля были получены при исследовании полимера тетрацианэтилена и его комплексов с серебром, в которых носители свободно движутся в непрерывных областях сопряжений макромолекул и преодолевают значительный потенциальный барьер при переходе от одной области к другой. С ростом частоты доля «межобластных» переходов уменьшается, что приводит к уменьшению энергии активации и росту электрической проводимости [4, с. 42].[2, С.66]

6) ионная проводимость полимерных диэлектриков снижается при их кристаллизации и ориентации.[2, С.64]

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. Тугов И.И. Химия и физика полимеров, 1989, 433 с.
2. Сажин Б.И. Электрические свойства полимеров Издание 3, 1986, 224 с.
3. Кабанов В.А. Энциклопедия полимеров Том 3, 1977, 576 с.
4. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 3, 1977, 575 с.

На главную