Изоляторы из органических веществ

Взаимодействие вещества с электрическим полем — одно из наиболее общих явлений природы. Важнейшее значение при статическом или переменном электрическом поле с частотой ниже примерно 10 гц имеет проводимость или диэлектрические свойства. При более высоких частотах явления носят оптический характер, но резкой границы между оптическими и диэлектрическими явлениями или между диэлектрическими свойствами и проводимостью не существует. Интервал частот, в который попадают самые высокие гармоники наиболее коротких электромагнитных волн, даваемых в настоящее время клистронами и другими трубками, и который перекрывается далекой инфракрасной областью оптического спектра, лежит в непосредственной близости к упомянутым выше частотам порядка 10 гц. Вещества, имеющие низкую проводимость по сравнению с металлами, относятся к диэлектрикам. Почти все твердые органические вещества — диэлектрики, и, следовательно, они довольно хорошие изоляторы. [c.621]

Особенностью электрических свойств твердых органических веществ является то, что в большинстве случаев их проводимость мала эти вещества относятся обычно к классу изоляторов или полупроводников. Исключение представляют вещества, у которых химическая ненасыщенность распространяется вдоль кристалла таким образом, что движение электронов происходит как бы внутри одной гигантской молекулы. Такого типа металлические свойства имеет графит по двум направлениям, хотя в третьем направлении он представляет собой молекулярный кристалл, являясь предельным членом в ряду ароматических углеводородов с постепенно возрастающим числом гексагональных колец. Электропроводность в направлении, параллельном молекулярным плоскостям, в этом случае в 100 раз больше, чем в перпендикулярном направлении. При проведении опытов на чистых монокристаллах при низких температурах удалось установить, что это соотношение увеличивается еще во много раз. Оптическая прозрачность монокристаллов, скажем, при 4°К для света, возможно даже в видимой части спектра, поляризованного в плоскости, перпендикулярной молекулярным плоскостям, также должна быть относительно большой, если в основном и возбужденном состояниях электроны совершают движение по я-орбитам. Такого типа переходы между основным и возбужденным состояниями еще не удалось наблюдать, так как обычно они замаскированы другими переходами разных типов. [c.660]

На рис. 9 и 10 показаны различные диаграммы энергетических уровней для металла, изолятора и полупроводников п- и /7-типов, а также для различных контактов. Такие диаграммы приводились и обсуждались во многих работах [18, 44, 104, 135], однако в применении к органическим веществам это делалось очень редко. В данной главе диаграммы энергетических уровней будут использоваться при рассмотрении различных экспериментальных результатов, полученных для органических веществ при изучении контактных потенциалов, контактной электризации, точечно-контактного выпрямления, термоэлектрических явлений, фотовольтаических и фото-гальванических эффектов. [c.696]

Изоляторы из органических веществ. При температуре не выше 100 °С и давлении около 3 кбар в качестве изоляционного материала применяют фибру (иногда слоновую кость). Удовлетворительные результаты нам удалось получить, используя в качестве изоляционного материала нолиметилметакрилат (см. выше). Он обладает хорошими изоляционными свойствами, обрабатывается на токарном станке и выдерживает большие [c.34]

Органические изоляторы. Для давлений порядка 3000 ат хороша слоновая кость. Естественно, что применение ее, как и других органических веществ, ограничивается температурами порядка 100°. Для этих л<е целей и в том же температурном интервале можно применить и фибру. Удовлетворительные результаты нам удалось достичь с изоляцией, изготовленной из метил-метакрилата. Этот материал имеет хорошие изоляционные свойства и выдерживает большие давления (до 20 ООО ат). Его недо статком является невозможность применения при температурах выше 50—80 ". [c.25]

Дальнейшим стимулом к изучению твердого состояния явилось предположение [161], что теория твердого тела может найти определенное применение в биологии. Основой для таких предположений послужила, конечно, часто встречающаяся в биологических системах относительная одно- и двумерная упорядоченность. Многие биологические проблемы, связанные с передачей информации, могли бы быть в какой-то степени разрешены, если бы большие совокупности молекул можно было рассматривать как полупроводники. К сожалению, это, по-видимому, не так. С точки зрения теории твердого тела совокупности протеиновых молекул не следует придавать большого значения только потому, что она играет биологически важную роль. В сущности дегидратированная биологическая ткань оказывается таким же изолятором, как любое органическое вещество, и не понятно, что нового для теории твердого органического тела можно получить, работая с этими нечистыми аморфными веществами. [c.45]

О процессе проводимости электричества в органических веществах ясных представлений еще нет. Полимеры в общем случае — очень хорошие изоляторы, тем не менее у них часто отмечается заметная проводимость. Она проявляется особенно в тех случаях, когда вещество содержит примеси. Но даже при получении его в чистом состоянии все же наблюдается остаточная проводимость, которая, вероятно, обуслов- [c.638]

Органические изоляторы. Для давлений около 3 ООО ат хороша слоновая кость. Естественно, что применение ее, как и других органических веществ, ограничивается температурами порядка, Ю0°. [c.22]

Известно, что органические неэлектролиты подчиняются уравнению Аррениуса для электропроводности [67-69]. Причем, вещества с шириной запрещенной зоны ЛЕ > 2 эВ условно относят к изоляторам, вещества с Д Е << I эВ - к органическим металлам, с промежуточными значениями 4 Е - к полупроводникам. [c.32]

Пламенно-ионизационный детектор (ДИП). Принцип его действия основан на ионизации молекул анализируемых органических соединений в водородном пламени с последующим измерением ионного тока. Сигнал детектора прямо пропорционален количеству анализируемого вещества, поступающего в него в единицу времени. На рис. 11.22. представлена схема ионизационно-пламенного детектора. Он состоит из корпуса, выполненного из нержавеющей стали (рис. 11.23). В корпус снизу введена горелка, являющаяся измерительным электродом. Вторым таким электродом служит платиновый электрод, установленный на расстоянии 5—9 мм над горелкой и закрепленный на изоляторе в боковой стенке корпуса. К электродам приложено напряжение 90—300 В [c.55]

При получении пигментов часто применяют диспергирующие агенты анионного или неионного характера, реже катионной природы. Использование таких агентов, особенно при синтезе азопигментов, позволяет получить тонкую дисперсию исходной труднорастворимой азокомпоненты. Поверхностно-активные вещества также играют важную роль в образовании тонких частиц пигмента. Однако их следует применять с осторожностью [10]. Поверхностно-активные вещества довольно трудно удалить промывкой. Они сильно адсорбируются на пигменте и тем самым могут изменять его технологические свойства. Органические пигменты обычно обладают гидрофобным характером. Адсорбированное поверхностно-активное вещество может сделать его гидрофильным. Иногда такое изменение свойств используется на практике, но чаще всего оно нежелательно. С другой стороны, присутствие поверхностноактивного вещества, даже неионного характера, приводит к нежелательному изменению диэлектрических свойств изолятора, который окращен пигментом, содержащим это вещество. [c.296]

Прежде чем перейти к рассмотрению фотопроводимости, необходимо обсудить явление темновой проводимости, так как эти процессы являются родственными. Большинство органических соединений можно считать изоляторами. Однако разделение веществ на изоляторы или полупроводники в значительной мере условно и часто основано на чувствительности применяемой измерительной техники. Мы будем называть полупроводником твердое вещество, удельная электропроводность которого изменяется с температурой в соответствии с равенством [c.62]

Органическое соединение фтора, полимер тетрафторэтилена (С 2 4), носит название тефлон . Это вещество отличается исключительной стойкостью по тношению к концентрированным кислотам и основаниям, а также к органическим растворителям. Тефлон и родственные ему соединения применяются в качестве материалов для изоляторов, коррозионностойких затворов и прокладок в насосах, а также защитных покрытий и футеровок в химической промышленности. Недавно стали вырабатывать исключительно плотные тефлоновые ткани, применяющиеся для фильтрования. [c.163]

ПОЛУПРОВОДНИКИ — вещества с электронной проводимостью, величина электропроводности которых лежит между электропроводностью металлов и изоляторов. Характерной особенностью П. является положительный температурный коэффициент электропроводности (в отличие от металлов). Электропроводность П. зависит от температуры, количества и природы примесей, влияния электрического поля, света и других внешних факторов. К П. относятся простые вещества — бор, углерод (алмаз), кремний, германий, олово (серое), селен, теллур, а также соединения — карбид кремния, соединения типа filmen (инднй — сурьма, индий — мышьяк, галлий — сурьма, алюминий — сурьма), соединения двух или трех элементов, в состав которых входит хотя бы один элемент IV—VII групп периодической системы элементов Д. И. Менделеева, некоторые органические вещества — полицены, азоаромати-ческие соединения, фталоцианин, некоторые свободные радикалы и др. К чистоте полупроводниковых материалов предъявляют повышенные требования, например, в германии контролируют примеси 40 элементов, в кремнии — 27 элементов и т. д. Тем не менее некоторые примеси придают П. определенные свойства и тип проводимости, а потому и являются необходимыми. Содержание примесей не должно превышать 10 —Ш %. П. применяются в приборах в виде монокристаллов с точно определенным содержанием примесей. Применение П. в различных отраслях техники, в радиотехнике, автоматике необычайно возросло в связи с большими преимуществами полупроводниковых приборов — они экономичны, надежны, имеют высокий КПД, малые размеры и др. [c.200]

Искусственно созданные органические вещества могут служить также источником открытий п областях науки, казалось бы, никак не связанных с оргаьшческой химией. Наглядным примером могут служить работы, направленные ш создание органических проводников и сверхпроводников. Неспособность типичных органических соединений проводить электротеский ток известна с давних пор. Действительно, именно изолирующие свойства полимеров обусловили их широчайшее внедрение в практику п качестве всевозможных покрьггий. Однако в последние десятилетия бьыо найдено, что некоторые типы полимеров могут проявлять свойства проводников, Так, полимеры общей формулы —(СН=СН)п получаемые полимеризацией ацетилена в условиях реакции Циглера—Натта, приобретают свойства металлических проводников при допировании (частичном окислении мягкими окислителями типа иода). Электропроводность допированного полиацетилена может быть очень значительной (10 См/см), всего лишь на два порядка меньше, чем, например, у серебра(10 См/см ср, с величиной 10- См/см для почти идеального изолятора, тефлона). Важность этого открытия бьша очевидной, и за ним последовал взрывоподобный рост активности в области поиска других органических соединений с подобными свойствами [36]. Помимо полиацетиленов, другие полимеры, содержащие длинные сопряженные цепи, такие, как поли-фенилен, полипиррол или полианилин", также обнаружили способность проводить электрический ток в различных условиях [37]. [c.57]

Полупроводники — вещества, по электропроводности промежуточные между проводниками и диэлектриками (изоляторами). Их электропроводность зависит от температуры, увеличиваясь при ее повышении (отличие от металлов), от количества и природы примесей, воздействия электрического поля, света и других внешних факторов, К П. принадлежат бор, углерод (алмаз), кремний, германий, олово (серое), селен и теллур, карбид кремния Si соединения типа (индий — сурьма, индий — мышьяк, галлий — сурьма, алюминий — сурьма), соединения двух или трех элементов, в состав которых входит хотя бы один из элементов IV—VH групп периодич. системы Д. И. Менделеева, органические вещества (полицены, азоарома-тические соединения, фталоцианины, некоторые свободные радикалы и др.). К чистоте полупроводниковых материалов предъявляют повышенные требования напр., в германии контролируют содержание примесей 40 эле.ментов, в кремнии — 27 элементов. Содержание примесей не должно превышать 10 — 10- %. П. имеют большое практическое значение. [c.107]

Выше было показано, что в определенный момент некоторая часть поглощенной энергии, обычно более значительная в полупроводниках, чем в изоляторах, сохраняется в возбужденных электронных состояниях. Эта энергия, которую невозможно оценить в случае облучения осколками деления, представляет для всех типов излучений, за исключением облучения нейтронами, основную долю поступивщей энергии. В случае облучения быстрыми нейтронами она очень мала для тяжелых элементов мищени эта доля энергии становится более значительной по мере уменьшения атомного номера элементов мишени, и в особом случае органических веществ она составляет наибольшую часть рассеянной энергии. [c.214]

Электрофотография. Поверхностные заряды на органических фотопроводящих изоляторах важны в некоторых методах ксерографии, одного-из видов электрофотографии. До настоящего времени органические вещества использовались в основном для расширения диапазона спектральной чувствительности неорганических фотопроводников. Например, флюорес-цеиновые красители расширяют область чувствительности окиси цинка от ультрафиолетовой до зеленой и оранжевой. Ксерографическое применение широкого круга ароматических соединений, включая, например, производные трифенилметана, дифенилоксазолы и антрацен, было описано-в патентной литературе, однако доступны пока еще немногие данные. Недавно органические фотопроводники нашли промышленное применение-при изготовлении клише. [c.674]

Физическая теория электрического дипольного моиента. Органические вещества плохо проводят электричество, т.е. они являются изоляторами, или диэлектриками. Это свойство изменяется для каждого отдельного вещества. При введении диэлектрического вещества между пластинками электрического конденсатора емкость последнего С возрастает по сравнению со значением измеренным в вакууме, т.е. интенсивность электрического поля уменьшается. (Емкость электрических. конденсаторов измеряют при помощи емкостного моста, питаемого током высокой частоты.) Соотношение между интенсивностью электрического поля в вакууме и интенсивностью поля Е в материальной среде вещества называется диэлектрической постоянной е. Значение таким образом определенной диэлектрической постоянной всегда больше единицы. Она является мерой диэлектрических свойств вещества [c.111]

Веществ с молекулярной решеткой очень много. К ним принадлежат неметал-jn.i, за исключением углерода и кремния, все органические соединения с неионной связью и многие неорганические вещества. Силы межмолекулярного взаимодействия значительно слабее сил ковалентной связи, поэтому молекулярные кристаллы имеют небольшую твердость, легкоплавки и летучи. В соответствии с природой межмолекулярных взаимодействий эти вещества обычно прозрачны и являются изоляторами. [c.161]

Ее появление было ошеломляющим, так как до нее все названные здесь материалы можно было добывать в ограниченных масштабах и с огромными затратами низкопроизводительного, преимущественно сельскохозяйственного труда. Но... изумление успехами структурной химии было недолговечным. Интенсивное развитие автомобильной промышленности, авиации, энергетики и приборостроения в XX в. выдвинуло совершенно необычные для материаловедения требования нужны были материалы (и в невиданных масштабах ) со строго заданными свойствами — высокооктановое моторное топливо, особые смазки, специальные каучуки и пластмассы, высокостойкие изоляторы, жаропрочные органические и неорганические полимеры, полупроводники. Для получения этих материалов способ, основанный лишь на структурной химии, был уже непригоден 1) он не обеспечивал экономически приемлемых выходов продуктов 2) он ориентировался, как правило, на активные исходные вещества — спирты, кислоты и т. п. — растительного происхождения (достаточно сказать, что первый синтетический каучук получен из этилового стшрта с выходом мономера 28—30%, а спирт — из зерна) 3) он не располагал необходимыми возможностями управления процессами синтеза. [c.20]

К диэлектрикам относятся некоторые простые вещества (алмаз), подавляющее большинство органических соединений, керамические материалы, слюда, силикатные стекла и др. Особо важное значение имеют полимерные материалы как диэлектрики, используемые в качестве хороших изоляторов (см. гл. XIII). К газообразным диэлектрикам относятся N5., ЗРе и др. В состав диэлектриков могут входить атомы металлических элементов, но атомы неметаллов входят обязательно, так как без них не существуют прочные ковалентные, ионные или ионно-ковалентные связи между атомами. Таких связей нет только в ожиженных и закристаллизованных газах нулевой группы элементов периодической системы, которые также обладают свойствами диэлектриков. [c.232]

Но дальнейшее развитие производства, в особенности автомобильной промыщленности, авиации, энергетики и приборостроения, в XX в. выдвинуло совершенно необычные для материаловедения требования нул<-ны были материалы со строго заданными свойствами и в невиданных прежде масштабах — высокооктановое моторное топливо, особые смазки, специальные каучуки и пластмассы, высокостойкие изоляторы, жаропрочные органические и неорганические полимеры, полупроводники. Для получения этих материалов способ, основанный лишь на структурной химии, был уже непригоден, поскольку 1) он не обеспечивал экономически приемлемых выходов продуктов 2) он ориентировался, как правило, на активные исходные вещества (спирты, кислоты и т. п.) растительного происхождения (достаточно сказать, что первый синтетический каучук получали из этилового спирта с выходом мономера 28—30 %, а спирт — из зерна) 3) он не располагал возможностями управления процессами синтеза. [c.628]

При взаимодействии многих веществ с водой — гидролизе — выделяются химически активные кислоты и основания. Гидролизу подвергаются прежде всего соли сильных кислот и слабых оснований и наоборот, а также галогенпроизводные органических соединений. Даже такие безобидные вещества, как хладоиы, широко применяемые в качестве хладоагентов в холодильных машинах, изоляторов в радиоэ-иектронике, пропеллентов в аэрозольных установках, средств пожаротушения и т. д.,.способны к гидролизу с выделением агрессивной фтористоводородной кислоты, особенно при повышенных температурах. [c.5]

На рис. 8 схематически показаны диаграммы, которые можно составить для энергетических уровней. Отсутствие электронных доноров и акцепторов в органических твердых веществах означает, что уровень Ферми находится приблизительно посредине между валентной зоной и зоной проводимости. В идеальном изоляторе уровень Ферми будет находиться точно посредине. Уровень Ферми для электролитов рассматривал Дьюалд [24] он нашел, что электронная энергия ионного состояния (в предположении, что электролит содержит окислительно-восстановительную пару М+ = М + + е ) лежит на расстоянии Г-А5 от уровня Ферми, где А5 — разность парциальных [c.693]

Обнаружено уже много примеров электронных переходов, очень чувствительных по отношению к высокому давлению. Например, с помощью высокого давления оказалось возможным превращать вещества, которые в нормальных условиях являются изоляторами, в проводники электрического тока. Это удалось сделать для девяти элементов и примерно для 50 соединений. Одно из возможных применений указанного явления — создание быстродействующих электрических выключателей, не имеющих разрывающихся контактов. Кроме того, первый органический полупроводник при давлениях от 6000 до 18 ООО атм обнаружил сверхпроводящие свойства. Под воздействием давления может происходить видимое изменение цвета. Это явление было обнаружено для нескольких классов соединений, таких как анилы, спиропираны и биантроны, обладающие фото- и термохромными свойствами, а также для этилендиамино-вых комплексов (переходы, связанные с переносом электрона). Используя давление, удалось наблюдать, как фосфоресцирующие вещества (фосфоры) поглощают свет одного цвета и вновь излучают его, но другого цвета. Такие исследования помогли повысить эффективность различных материалов для лазеров. [c.189]

Полупроводники — вещества (некоторые полуметаллы, ин-терйеталлиды, соли, органические соединения), в которых ток переносится электронами и дырками. По электропроводности они располагаются между изоляторами и металлами и их величина р изменяется в широких пределах от 10 до 10 ом-см. Температурный коэффициент электропроводности полупроводников положителен., [c.98]

Эмульсионным способом получают пресс-порошки марки К-21-22, отличающиеся высокими диэлектрическими свойствами. Резольный порошок марки К-21-22 представляет собой композицию синтетических феноло-формальдегидной и крезоло-формаль-дегидной резольных смол с органическими и минеральными наполнителями, с добавкой отверждающих и красящих веществ. Пресс-порошок марки К-21-22 применяется для изготовления методом горячего прессования различных электротехнических изделий (автотракторное электрооборудование, изоляторы, панели, клеммы и др.). [c.48]

За весьма короткие сроки химики-оинтетики стали обладателями чрезвычайно большого количества веш,еств с полупроводниковыми свойствами. Среди них оказались вещества с проводимостью, близкой проводимости металлов, фоточувствительные материалы и изоляторы. Такое разнообразие свойств находится в тесной связи со структурой вещества. Структурные изменения могут быть разделены на изменения, создаваемые в одном и том же веществе, содержащем одинаковые молекулы, и изменения, связанные с различием молекул при рассмотрении ряда родственных соединений. Наиболее интересным и малоизученным является второй вид структурных изменений. Особенно перспективным является изучение влияния структурных изменений на электрофизические свойства в ряду фталоцианинов, благодаря их уникальному положению в классе органических полупроводников. Были проведены исследования изменений электропроводности и энергии активации металлфталоцианинов в зависимости от периферийных заместителей [1] и от различных центральных агомов металла [ 2]. [c.133]

Органические полупроводники представл веществ, сильно различающихся по химическо по размерам молекул. Среди них есть моно [еры и полимеры с различным числом мономерных звеньев, сист емы с вь гсокой степенью сопряжения, которое делокализует электроны л-связей, в изучавшиеся, в частности, японскими и Jieдoвaтeлями [6, 7], хелатные структуры (см. табл. 1). У большинства орп.нических изоляторов отмеченная способность катализировать окислитель ао-восстановительные реакции отсутствует. [c.18]

В упомянутой обзорной статье [7] на основании данных, полученных в лаборатории Рогинского, и литературных данных был сделан вывод о том, что для реакций этого типа необходимым условием активности безметальных органических твердых веществ является наличие у них полупроводниковых свойств при температурах катализа. Этот вывод был сделан, в частности, на основании уже рассмотренных данных по активности дегидрохлорирован-ных поливинилхлоридов в окислении кумола и установленного Докукиной [10] отсутствия каталитической активности в названных выше модельных реакциях у полифенил ацетиленов и нолифениленов, остававшихся изоляторами при температурах их испытания. [c.97]