Максимум диэлектрических потер

Исследование диэлектрических свойств полимеров в широких температурно-частотных диапазонах является одним из наиболее эффективных способов установления особенностей их строения. Однако отклик полимерной системы на воздействие электрического поля определенной частоты отнюдь не эквивалентен механическому отклику . Поэтому, хотя метод диэлектрических потерь может быть применен для выявления области стеклования или размягчения полимеров, температура максимума диэлектрических потерь может достаточно существенно отличаться от температуры структурного стеклования, так же как частота (при заданной температуре соответствующая максимуму) может отличаться от частоты механического стеклования. Именно несовпадение релаксационных переходов, отвечающих электрическим или механическим воздействиям, по температурной или частотной шкале дает дополнительную информацию об уровнях структурной организации полимеров. [c.183]

Аналогичным поведением могли бь1 характеризоваться также многокомпонентные системы, какими являются битумы, и при невысокой температуре в них может произойти увеличение диэлектрических потерь в результате электропроводности. Однако трудно себе представить какую-либо связь между пространственными зарядами и максимумом диэлектрических потерь при высоких температурах, когда носители зарядов более подвижны. [c.42]

Снятие температурно-временных зависимостей удельной электропроводности (величины, обратной удельному сопротивлению) позволяет изучать особенности проявления кинетических и фазовых переходов в полимерах при действии слабых постоянных электрических полей. Еще более перспективно для этих целей измерение температурно-частотных зависимостей диэлектрических потерь и проницаемости в слабых переменных электрических полях. В частности, по проявлению максимумов диэлектрических потерь при определенных температуре или частоте можно судить о возникновении подвижности тех или иных атомных групп или более крупных участков макромолекул. Это дает возможность установить взаимосвязь строения и свойств полимеров, что необходимо для создания требуемых для техники материалов. [c.209]

По данным [160, 1955 г.] полиэтилен характеризуется тремя основными максимумами диэлектрических потерь. При 293 К обнаруживаются три дискретных времени релаксации п = = 10 , Т2 = 10 и Тз = 10 с, что соответствует высокочастотной среднечастотной и низкочастотной релаксации полиэтилена. Энергии активации соответственно равны 44, 164, 115 кДж-моль . Выяснено, что потери низкочастотной релаксации связаны с кристалличностью полимера, а высокочастотная релаксация относится к аморфной фазе. [c.241]

Возбуждение сегментов электрическим полем происходит труднее, так как электрические силы действуют только на полярные участки сегмента. Б этом основная причина, что а-максимум механических потерь находится ниже а-максимума диэлектрических потерь. В тех случаях, когда полярность сегмента на всех участках одинакова (как для полярных, так и для слабополярных полимеров), температуры в механических и диэлектрических полях совпадают, а высота а-максимумов в электрических полях различна в зависимости от степени полярности полимеров. [c.245]

Зная температуру максимумов диэлектрических потерь лри двух каких-либо частотах, используя уравнение ВЛФ и предложенный метод определения температуры приведения Тд, возможно описать температурную зависимость периодов релаксации битумов и определить их температуру стеклования. [c.88]

Введение в эпоксидные полимеры пластификаторов и в меньшей степени флексибилизаторов ухудшает диэлектрические характеристики компаундов. При этом, как уже отмечалось, сильно увеличиваются диэлектрические потери и максимум диэлектрических потерь смещается в сторону низких температур. Электрическое сопротивление и электрическая прочность также снижаются при увеличении содержания пластифицирующих добавок. [c.159]

Проведенные многочисленные исследования диэлектрических свойств синтетического кварца в широком температурном (200— 1500 К) и частотном (0,1—10 МГц) диапазонах позволили установить, что кристаллы, выращенные в щелочных системах, характеризуются наличием температурно-частотных максимумов диэлектрических потерь (tgб) релаксационного типа, сопровождающихся дисперсией диэлектрической проницаемости (е ). В случае синтетического кварца имеет место зависимость температуры и частоты максимумов tgб от скорости роста и температуры кристаллизации, а также от примесного состава. Различия в примесном составе обусловливаются и разной природой щелочных ионов, ответственных за диэлектрические потери в кварце в природном кварце — обычно ионы лития, а в синтетическом ионы натрия играют роль зарядовых компенсаторов при изоморфизме АР+— 51 +. Выше уже отмечалось, что если для низкотемпературной области (tgб 10 —10 , <0,1 эВ) максимумы диэлектрических потерь могут интерпретироваться в рамках дипольно-релаксационной модели Д. Дебая с длиной диполя —0,1 нм, то 136 [c.136]

Из этого соотношения следует, что при постоянной температуре и вязкости среды максимум диэлектрических потерь при увеличении размера частиц должен смещаться в область низких, а при уменьшении — в область высоких частот. На рис. 12.23 приведены час-тотно-резонансные спектры смол и асфальтенов в бензольном растворе. Групповые компоненты были выделены из битума с температурой размягчения 80 °С (смесь Западно-Сибирских нефтей). [c.760]

Рассмотрим влияние химической природы поверхности на изменение молекулярной подвижности полимерных цепей в граничных слоях. Охарактеризуем такое изменение величиной смещения максимума диэлектрических потерь на кривой зависимости tgб от температуры. По мере уменьшения толщины поверхностного слоя наблюдается смещение максимума отвечающего дипольно- [c.157]

Очень существенной для определения механизмов молекулярного движения, ответственных за области максимумов диэлектрических потерь, является зависимость диэлектрических потерь в области максимума от степени кристалличности. Те области максимумов диэлектрических потерь, интенсивность которых уменьшается при увеличении степени кристалличности, относят к молекулярному движению в аморфных областях частично кристаллического полимера. [c.90]

Аналогичные результаты получены и при исследовании диэлектрической релаксации сетчатых олигоэфиракрилатов [11]. Сопоставление с линейными аналогами показывает, что максимумы диэлектрических потерь в сетчатых олигоэфиракрилатах более широкие и значительно более сложные по своей природе. В работах [11, 73] показано, что с изменением частоты внешнего воздействия наряду со смещением температурного положения максимумов изменяется и форма и при определенных условиях может даже происходить разделение отдельных максимумов [11, 73]. [c.211]

С целью выяснения механизма низкотемпературного максимума диэлектрических потерь в случае р-поглощения были сняты кривые дисперсии е для образцов поливинилхлорида с различ- [c.496]

Для пластифицированного полимера изучена зависимость диэлектрической проницаемости и максимумов диэлектрических потерь от температуры [c.498]

При высоких частотах максимум диэлектрических потерь связан с поляризацией диполей, приводящей к возрастанию потерь на трение при смещении молекулярных диполей в переменном электрическом поле. Это явление схематически показано на рис. 70. [c.124]

Добавление пластификатора к полимеру влияет на величину времен диэлектрической релаксации и максимума диэлектрических потерь совершенно аналогично повышению температуры (см. рис. 78). При введении пластификатора значения времен релаксации убывают, так как вследствие понижения внутренней вязкости полимера снижается температура стеклования. [c.134]

Иногда желательно иметь материал с низкими диэлектрическими потерями, уменьшающимися с повышением температуры. Этим свойством обладает поликарбонат (кривая 4, рис. 88) при температуре до 110 °С и частоте 1000 гц. Поведение этого материала при других частотах может быть оценено только при помощи экспериментов. При повышении частоты максимум диэлектрических потерь сдвигается в сторону более высоких температур. Поликарбонат оказывается весьма подходящим материалом еще и потому, что относительно низкие диэлектрические потери сочетаются у него с очень высокой температурой размягчения. [c.141]

Рис. 96. Влияние давления на диэлектрические потери поливинилацетата (а) и температуру, при которой достигается максимум диэлектрических потерь

Битумы обнаруживают тенденцию к образованию максимума диэлектрических потерь при более высоких температурах. На основании своих более поздних исследований, проведенных на битуме, в котором он увеличивал содержание асфальтенов, Сааль [44] объяснил это явление эффектом Максвелла — Вагнера. В этом случае диэлектрик состоит из двух или более компонентов с различными диэлектрическими постоянными и проводимостями. В подобных системах обычно имеются такие носители зарядов, которые могут перемещаться в теле диэлектрика на определенное расстояние. Когда движение носителей зарядов задерживается (в результате их захвата в самом теле диэлектрика или на поверхности раздела либо в результате невозможности их разряда и отложения на электродах), наблюдается появление пространственных зар>дов [451, вызывающих искажение макроскопического поля. Это явление возникает также в результате поверхностной поляризации. [c.42]

Слово тандел означает температурно-автостабилизированный нелинейный диэлектрический элемент. Этот элемент может автоматически стабилизировать свою температуру в области точки Кюри. Принцип действия его заключается в следующем. В сегнетоэлектриках в области точки Кюри наблюдается максимум диэлектрических потерь (см. гл. V). Выше температуры максимума [c.511]

Подвижность больших структурных элементов цепей — сегментов уменьшается на границе раздела с твердым телом. Следовательно, в поверхностных слоях происходит своеобразное раздви-жение максимумов диэлектрических потерь, указывающее на расширение спектра времен релаксации в граничных слоях по сравнению с объемом. Вместе с тем повышение Тс наполненного полимера указывает на то, что процесс стеклования связан с возрастанием времени релаксации наиболее медленных процессов перегруппировки больших участков цепей. [c.125]

Рассмотрим теперь вопрос об энергиях активации а релаксационных процессов в поверхностных слоях. Значения могут быть определены раздельно для высокотемпературного и низкотемпературного процессов диэлектрической релаксации из данных по зависимости lgfm от т (где — частота, отвечающая максимуму диэлектрических потерь) и из температурной зависимости времени корреляции Тс при применении метода ЯМР. Следует указать, что определяемые таким образом величины вследствие сложности протекающих одновременно различных процессов представляют собой [c.130]

В зарубежной научной литературе приняты другие наименования релаксационных процессов. Обычно максимумы диэлектрических потерь на графиках е = ЦТ) или tgб=/(7 ), начиная с наиболее интенсивного высокотемпературного (в случае аморфных полимеров) обозначают греческими буквами а, р, -у, б и т. д. (рис. 47). Соответственно релаксационные процессы, проявляющиеся при понижении температуры, обычно обознача- [c.192]

Влияние кристаллизации. В кристаллических полимерах молекулярное тепловое движение более сложно, чем в аморфных полимерах. Если степень кристалличности полимера меньше 50—70 7о, то у такого полимера могут наблюдаться области максимумов tg б, которые характерны для аморфного полимера. Кроме того, в кристаллизующихся полимерах возможны области максимумов tg б, связанные с плавлением полимера, переходами из одной кристаллической модификации в другую, локальным движением макромолекул в кристаллических областях, молекулярным движением участков макроцеией, образующих складки па поверхности кристаллитов. Отнесение наблюдающихся максимумов диэлектрических потерь к определенному виду молекулярного движения в случае кристаллических полимеров — еще более сложная задача, чем в случае аморфных полимеров. [c.90]

Исследование основного релаксационного перехода в сетчатых полимерах было предметом многочисленных работ, но лишь в некоторых из них обращалось внимание на зависимость интенсивности и ширины а-перехода от концентрации узлов. Одним из первых, по-видимому, на это обратил внимание Шаламах [65], который показал, что при сшивании каучуков с помощью различных ускорителей вулканизации максимум диэлектрических потерь снижается. Мэзон [66], исследуя вязкоупругое поведение и дилатометрические свойства ряда каучуков, сшитых с помощью перекиси дикумила, обнаружил значительное расширение области а-перехода с увеличением концентрации узлов сетки. Специальное исследование зависимости параметров а-перехода от степени сшивания для натурального каучука и ряда синтетических каучуков, отвержденных о помощью серы, перекиси дикумила и их смесей, было проведено с помощью метода диэлектрической релаксации Ба-кулем и Хавранеком [63]. Во всех исследованных случаях а-переход описывался функцией распределения Коул—Коула [67], а ширина перехода характеризовалась параметром Ыъ, равным полуширине перехода и составляющим 0,7 его высоты. Параметр ДЙ связан следующей зависимостью с параметром сг характеризующим ширину распределения в уравнении Коул— Коула [c.210]

Поэтому, если е. уменьшается с повышением температуры, как это наблюдается у переохлажденных полимеров (кривая /, рис. 76,6) или для кристаллизующихся полимеров, в которых диполи обладают определенной свободой вращения (кривая /, рис. 76,а), то максимальное значение диэлектрических потерь уменьшается с повышением температуры (рис. 77,а). Напротив, если увеличивается при повышении температуры, как это имеет место у кристаллических полимеров с частично локализованными диполями (например, уполи-трифторхлорэтилеиа)—кривая II на рис. 76,а, то максимальное значение диэлектрических потерь возрастает с повышением температуры (см. рис. 77,6) до тех пор, пока не достигается температура плавления кристаллитов Т - Аналогичные зависимости максимального значения диэлектрических потерь от температуры наблюдаются в случае жестких стеклообразных полимеров (кривая III, рис. 76,6), в которых значение максимума диэлектрических потерь возрастает вплоть до температуры стеклования Таким образом, в зависимости [c.133]

МакМагон , проводя измерения на частоте 10 гц, обнаружил слабо выраженные максимумы диэлектрических потерь при —70 С для политетрафторэтилена и при —170 С для полиперфторэтилеипропилена, Соглясно его измерениям, относительная высота этих максимумов составляет всего 0,0001. [c.136]

Температурные и частотные зависимости диэлектрических потерь в полярных полимерах в действительности оказываются гораздо более сложными, нежели это можно было предполагать на основании рассмотренных выше простейших теоретических соображений. Тангенсы угла диэлектрических потерь для этих материалов могут изменяться в чрезвычайно широком диапазоне. Соответствующие данные представлены на рис. 84, 85 и 86. Максимумы диэлектрических потерь, наблюдаемые для различных. материалов, могут быть весьма различными по форме. Из-за сложности характера наблюдаемых частотных и температурных зависи.мостей очень трудно, исходя из экспериментальных данных по диэлектрическим свойствам полимеров, определенных в одних условиях эксплуатации, предсказать, какими окажутся эти свойства в других условиях. Поэтому принятый метод измерения диэлектрических констант полимеров при одной частоте, например при ОбО гц, вообще говоря, неудовлетворителен. При выборе материала для той или иной цели необходимо провести его испытания во всем том диапазоне температур и частот, в котором предполагается его использовать. Это относится и к измерению тангенса угла диэлектрических потерь, и, хотя и в меньшей степени, к диэлектрической проницаемости. Температурные и частотные зависимости диэлектрической проницаемости ряда полярных [c.138]