ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Временная зависимость из "Полимерные электреты Издание 2" Часто наблюдается первоначальный быстрый спад зарядов (не связанный с поляризационной составляющей) со временем релаксации до 10 —10 с. Предполагают, что эта компонента заряда связана с захватом носителей зарядов в мелких поверхностных ловушках и релаксацией заряда за счет поверхностной проводимости. Эта компонента заряда более значительна при заряжении в коронном разряде или при трении. Токи термостимулированной деполяризации таких электретов при наличии воздушного зазора между электродом и заряженной поверхностью обнаруживают максимум тока при 40—45 °С, соответствующий обычно заряду отрицательного знака. При дальнейшем анализе процесса релаксации зарядов эта быстроспадающая компонента обычно не учитывается как малозначительная. [c.59] В простейшем случае спад о и Р происходит по экспоненциальным зависимостям. [c.59] ТОЧНЫХ значениях Еп возможно перезаряжение — переход от гетерозаряда к гомозаряду (кривая 3). [c.60] Таким образом, могут быть случаи, когда общая эффективная поверхностная плотность зарядов равна нулю, а в то же время гомо- ч гетерозаряды в полимере присутствуют. Если суммарный заряд электрета — гомозаряд, это еше не значит, что гетерозаряда в электрете нет, а только указывает на то, что Р меньше Ор. И наоборот, если Оэфф имеет знак гетерозаряда, то Р больше Ор. [c.60] В процессе хранения происходит не только спад начальных Ор(0) и Ро, но и образование Ор и Р в поле электрета, поэтому зависимость 0эфф(О на самом деле сложнее. Для получения полных математических соотношений прибегают к различным гипотезам, положенным в основу феноменологических теорий электретов (см. гл. IV). [c.60] По приведенной формуле зависимость аэфф складывается из двух компонент, из которых первая связана со спадом гомозаряда, а вторая — со спадом гетерозаряда поляризация при повышенной температуре — образование остаточной поляризации Ро — снижает поляризационную компоненту и ускоряет время стабилизации. [c.60] Это максвелловское время релаксации. Время релаксации Тп связано с подвижностью диполей и в значительной мере определяется спектром распределения времен релаксации. [c.61] Поскольку поверхностная плотность зарядов складывается из компонент, обладающих различными временами релаксации (57), для сокращения времени достижения относительно стабильного состояния целесообразно ускорить спад быстро релаксирующих ком-1]онент. Это достигается предварительной частичной деполяризацией. Можно значительно ускорить установление постоянной Оэфф путем предварительного прогревания электретов, например, из ПММА, ПК, ПЭТФ и смесей полимеров. [c.61] Экспериментальные зависимости Оэфф полимерных электретов от времени приведены в табл. 2. [c.62] Заряды уменьшаются сначала быстро, затем более медленно. Характерны скачкообразные изменения поверхностной плотности, что может вызываться изменением состояния внешней среды (влажности воздуха, температуры) и погрешностями контактного метода измерений (использовали метод подъемного электрода ). Зависимость сгэфф от времени хранения можно представить в виде суммы экспоненциальных составляющих типа (57). [c.62] Для характеристики скорости уменьшения зарядов брали время т в течение которого первоначальный заряд уменьшается в е раз. Значение Т1 определяли путем аппроксимации результатов к прямой в координатах 1даэфф — t после хранения образцов в течение 150 сут. Эти прямые нанесены на рис. 37 пунктиром. [c.62] Значение Т1 термоэлектретов из ПК составляет 80—100 сут ( 10 +-10 с) после первоначального спада в течение 120 сут заряд стабилизируется. Для термоэлектретов из ПЭТФ Т1 = 100 - 1 сут, но стабилизация не наступает, заряды практически спадают до нуля, для ПТФЭ Т1= 1104-200 сут, заряд стабилизируется через 50 сут. [c.62] ПММА более монотонная, чем для термоэлектретов. В ПК заряды сначала падают с Т1 = 40+50 сут, затем происходит стабилизация. Для ПММА Т1= 100+140 сут, заряды стабилизируются через 120 суток. Электроэлектрет из ПК обладает малым временем жизни — тл 0,5 сут, заряд уменьшается до нуля, так же как и в электроэлектретах из ПММА. [c.63] Изменение поверхностной плотности зарядов механоэлектретов из ПММА и других полимеров изучали в работе 5]. Результаты представлены на рис. 38. В электретах ПММА, ПС, ПП наблюдалась стабилизация зарядов примерно через 2 мес хранения. Заряды ПВХ спадали практически до нуля за 1—2 мес, причем с введением пластификатора дибутилфталата скорость спада зарядов возрастала. [c.63] Стабильность зарядов пленочных гомозаряженных электретов может быть весьма велика [33, 50]. На рис. 39 представлены некоторые зависимости, полученные для электретов из полимерных пленок на основе ПЭТФ, ПК, П(ТФЭ-ГФП). Электреты получали поляризацией с применением диэлектрических прокладок, поэтому значения V для них выше приведенных в [33]. В большинстве случаев поверхностный потенциал вначале уменьшается, но после некоторого периода скорость спада снижается и потенциал стабилизируется. [c.63] Вернуться к основной статье