ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Термоэлектреты из "Полимерные электреты" Желаемое значение конечного напряжения V устанавливают, регулируя выходное напряжение источника питания, а напряжение поляризации устанавливают, регулируя сопротивление кенотрона путем изменения напряжения накала 1 н. [c.35] Решение для 2 имеет аналогичный 1 вид. [c.37] В начале поляризации гомозаряд на образце отсутствует, Стр=0. При наложении напряжения V растет поляризация в электрете (и прокладках Pi и Рг), одновременно растет напряженность поля в зазоре. Она растет до тех пор, пока не превысит пробивной прочности воздуха (см. гл. 1П). При этом произойдет разряд, носители зарядов (по-видимому, ионы, поскольку время жизни несвязанных электронов чрезвычайно мало) откладываются на поверхности электрета, в результате этого напряженность поля в зазоре упадет из-за уменьшения разности Р—ар. С дальнейшим ростом Р опять произойдет возрастание Ei до пробивного значения и носители заряда опять будут переходить на поверхность образца [65]. Такое циклическое заряжение будет происходить вплоть до максимального заряжения электрета. [c.38] Разряды между электродами и образцом можно наблюдать на осциллографе [66]. Без диэлектрических прокладок образование гомозаряда происходит так же, как с ними, но в случае применения прокладок зазор будет пробиваться большее число раз и гомозаряд будет большим. Носители заряда, перешедшие на поверхность образца, втягиваются полем электрета внутрь образца, однако они распределяются все же неравномерно, в основном гомозаряд сосредотачивается вблизи поверхности образцов. [c.38] По результатам зависимостей рис. 17 были рассчитаны значения т, приведенные в табл. 3. Наибольшая максимальная поляризация у полисульфона (см. рис. 16). У поликарбоната аморфного и кристаллического с одинаковыми молекулярными массами Рм примерно равны, однако скорость установления Ри больше в случае аморфного ПК. В табл. 4 приведены данные, полученные при температурах выше Тс (ПЭТФ) или близких к Тс (ПК, ПСФ), поэтому значения т одного порядка. При снижении температуры поляризации ниже Тс (ПК) т возрастает. [c.43] ПК она равна 58-Т-64 кДж/моль. [c.43] Экспериментальная зависимость Р от напряженности поля Еп имеет вид кривой с насыщением (рис. 19), причем насыщение достигается быстрее при более высоких температурах. [c.43] Р пропорционально Е. При больших Е поляризация стремится к насыщению Рн. Поляризация Ра достигается быстрее при воздействии Еп в случае аморфной неориентированной пленки. В случае аморфной ориентированной пленки Рн достигается с большим трудом и при больших Еп, а в случае кристаллической пленки — при еще больших напряженностях поля. [c.44] Подробнее вопрос о связи заряда электрета с диэлектрическими характеристиками рассмотрен в гл. IV. [c.44] Можно было достичь максимальной или близкой к максимальной поляризации за достаточно короткое время, т. е. чтобы время релаксации было мало. Широкий диапазон времен релаксаций в полимерах обусловливает необходимость в ряде случаев больших времен поляризации. Это происходит вследствие того, что компонента поляризации, которая устанавливается за относительно короткое время, деполяризуется также за короткое время, а компонента, связанная с более медленно поляризуемыми диполями (сегментов в случае поляризации вблизи Тс), деполяризуется медленнее. Именно она обеспечивает большое время жизни электрета. [c.45] 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. Однако вследствие изменения диэлектрических проницаемостей полимера (электрета) и прокладки с изменением температуры меняется напряженность поля в зазоре, т. е. условия образования гомозаряда также будут изменяться с температурой. 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. Поскольку для технического использования электретов важно, чтобы заряд был равномерно распределен по поверхности, применяют специальные приемы, которые описаны в разделе электроэлектреты . [c.45] Таким образом, для получения максимально возможных зарядов термоэлектретов необходимо соблюдение целого ряда условий и выбор оптимальных для данного полимера и и /ц. [c.45] Из-за большого числа факторов, влияющих на величину зарядов и стабильность электретов, наблюдаются расхождения в результатах экспериментов, проведенных исследователями на одних и тех же материалах электретов, полученных на основе различных полимеров. [c.46] Для иллюстрации зависимостей параметров электретов от технологических режимов приведем результаты, полученные нами с ПММА [99]. [c.47] Термоэлектреты готовили из образцов ПММА диаметром 50 мм, вырезанных из листа толщиной 1,2+-+ 1,5 мм. На обе поверхности образца накладывали электроды из алюминиевой фольги диаметром 40 мм. Поляризацию проводили при 60, 80, 100, 120 и 140 °С и напряженностях поля п= Ю, 20, 30 кВ/см. Точность поддержания температуры составляла 2°С. Время выдержки под напряжением при заданной температуре составляла 1 ч. Образцы охлаждали в электрическом поле до комнатной температуры за 15—20 мин. Поверхностную плотность заряда определяли методом электростатической индукции. Величину гетерозаряда определяли интегрированием по времени тока деполяризации [по формуле (5)], соответствующего релаксации гетерозаряда. Ток деполяризации измеряли при нагреве электрета со скоростью 6°С/мин от комнатной температуры до 190 °С. [c.47] а падало до нуля с 1/2=0,5 сут. [c.48] Примечания Од — начальная поверхностная плотность зарядов. Для некоторых пленок приведено значение потенциала поверхности Уд, В. [c.50] Бременем Стаб — а не меняется после времени хранения / р Т — термоэлектрет Э — электроэлектрет М — механоэлектрет К — электрет, полученный в коронном разряде Р — электрет, полученный облучением электронным пучком. [c.50] Авторы работ[ 65, 88, 96] применяли диэлектрические прокладки. [c.50] Вернуться к основной статье