О механизме ионной проводимости полимерных диэлектриков

По электрическим свойствам полимеры подразделяются на диэлектрики, полупроводники и электропроводящие материалы. К диэлектрикам относятся полимеры, молекулы которых не содержат легко диссоциирующих на ионы групп и сопряженных двойных связей вдоль макроцепи. Электрическая проводимость у этих полимеров при комнатной температуре не превышает 10 См/м. Для полимерных полупроводников (7=10 ч-Ч-10 См/м) характерно наличие сопряженных двойных связей или комплексов с переносом заряда. Электропроводящие полимерные материалы обычно являются композициями полимер— проводящий наполнитель. Перенос электричества в полимерных материалах может осуществляться электронами, ионами или моль-ионами. Идентификация типа носителей заряда и механизма их перемещения — весьма существенный вопрос для практических применений полимеров. Поэтому ниже рассматриваются основные представления о моделях переноса электрического заряда электронами и ионами. [c.40]

При выяснепин механизма проводимости полимеров очень важно получение прямых экспериментальных данных по подвижности носителей. Теоретически хорошо обоснован и достаточно надежен метод определения х с помощью инжекционных токов. Этот метод успешно применяется для определения подвижности электронов и дырок в органических твердых веществах с начала 50-х годов, в том числе в полимерах — с начала 60-х годов. Ионные инжекционные токи в полимерах стали интенсивно исследовать сравнительно недавно этому посвящены в основном наши работы. Успех этих работ определяется поиском эффективных инжектирующих ионы электродов. В качестве ионных эмиттеров использовались жидкие и твердые растворы электролитов, а также полимерные катионообменные мембраны [56]. Совершенно очевидно, что в этом случае создать на границе раздела эмиттер — диэлектрик бесконечно большую плотность ионного заряда практически невозможно. Теория ионных инжекционных токов для случая конечного значения рд была предложена независимо в работах [57,58]. В этих работах подвижность ионов определялась в основном из данных по нестационарным инжекционным токам путем измерения времени появления максимума тока, соответствующего времени перехода ионами межэлектродного расстояния Тп, по формуле [c.75]

На основании лишь феноменологического изучения зависимости у f (Е) нельзя однозначно определить ионный или электронный характер проводимости полимера. В настоящее время получены прямые доказательства лишь ионного характера проводимости полимерных диэлектриков. Тем не менее, нельзя исключать возможность электронного механизма проводимости в этих веществах, например ТОПЗ. Крижев-ский считает, что зависимость электропроводности поливинилхлорида и других полимеров от напряженности поля связана именно с инжекцион-ным характером носителей [26]. Согласно теории ТОПЗ значение у должно уменьшаться с ростом толщины образцов. Однако для ряда полимеров значение у при этом возрастает. [c.26]

В настоящее время для детализации молекулярного механизма ионной проводимости в полимерных диэлектриках необходимо изучение закономерностей движения ионов в полимерах различной структуры с применением методов непосредственного определения концентрации и подвижности носителей, а также разработка теории ионной проводимости полимерных диэлектриков, учитывающей особенности строения этих веществ. [c.40]

В настоящее время в общем невозможно указать, какие конкретно ионы являются носителями в полимерных диэлектриках. Для ответа на этот вопрос необходимо проводить специальные исследования в каждом отдельном случае. Однако следует отметить некоторые общие черты механизма ионной проводимости в полимерах. [c.37]