Диэлектрическая проницаемость и полярность материала

Однако, зная поверхностное сопротивление и диэлектрическую проницаемость определенного материала, еще нельзя вычислить величину возникающего электростатического заряда, так как первичный заряд Qo зависит от множества различных факторов. Многие исследователи [96, 117, 137, 145, 146, 279] предпринимали, попытки составить так называемые трибоэлектрические ряды, по которым можно было бы определить хотя бы полярность заряда тела при контакте с другим диэлектриком. Однако подобные ряды справедливы только для данных условий эксперимента, так что результаты нельзя обобщать. Например, достаточно изменить шероховатость поверхности образца, чтобы он занял иное место в трибоэлектрическом ряду. [c.92]

Отсюда следует, что сопротивление парафинизации стенок оборудования повышается с увеличением полярности покрытия (о степени полярности вещества можно судить по его диэлектрической проницаемости). Высокую диэлектрическую проницаемость имеют материа-лы большей полярности. [c.12]

Вследствие малости молекул воды, группы с центрами из молекул воды и группы с центрами из полярных групп материала мембраны могут образовывать внутренние слои с большей и наружные слои с меньшей подвижностью. Эти внутренние и наружные слои (иногда называемые первичными и вторичными пограничными слоями соответственно) отличаются диэлектрической проницаемостью, а следовательно, и способностью к сольватации. [c.66]

Удельные сопротивления полимеров и их электрическая прочность (сопротивление пробою) еще недостаточно изучены связь их с другими физическими и химическими свойствами полимеров, а также с особенностями их внутреннего строения еще недостаточно выяснена. Наоборот, по диэлектрической проницаемости и диэлектрическим потерям полимеров имеется теоретический и экспериментальный материал, который дает возможность уже в настоящее время изучать связь этих свойств с другими свойствами полимеров. Измерение диэлектрической проницаемости является основным методом определения дипольного момента молекул и изучения их полярной структуры (см. 23). В связи с этим из пяти названных выше технических характеристик диэлектрических свойств остановимся на первых двух. [c.594]

Так как все технические диэлектрики в той или иной степени содержат полярные примеси, то из изложенного следует, что на ионизацию примесей и электропроводимость материала существенно влияет диэлектрическая проницаемость. [c.66]

Отправной точкой для определения полярности может служить величина диэлектрической проницаемости. Следует, однако, отметить, что лишь для немногих соединений этого класса веществ значения диэлектрической проницаемости приведены в литературе, а некоторые старые данные следует использовать лишь с оговоркой. Значения диэлектрической проницаемости семи исследованных монотерпеновых углеводородов лежат между 2,24 и 2,76, и понятно, что эта группа без труда может быть отделена от более полярных веществ. Поэтому в специальной части, там, где это возможно, приведены величины диэлектрических проницаемостей. На основании большого опытного материала было показано, что методом адсорбционной хроматографии (ХТС на силикагеле Г) нельзя разделить большое число соединений одной группы полярности . Так, например, терпеновые и сесквитерпеновые спирты при применении бензола или хлороформа в качестве растворителя обладают практически одинаковой величиной Й . Лишь в отдельных случаях, применяя смеси растворителей, удается разделить некоторые соединения такой группы. Указанные трудности возникают при простых анализах некоторых смесей, содержащих лишь одно соединение из названной выше группы. Комбинируя различные хроматографические разделительные методы, [c.187]

Полезно сопоставить свойства поливинилхлорида и полиэтилена в связи с различиями в их структуре. В поливинилхлориде имеется более сильное межмолекулярное взаимодействие, обусловленное присутствием в цепи атомов хлора, что приводит к получению более твердого и жесткого материала с гораздо более высокой температурой стеклования. Кроме того, из-за влияния атомов хлора поливинилхлорид значительно полярнее полиэтилена и обладает более высокой диэлектрической проницаемостью. Рентгеноструктурные данные показывают, что степень кристалличности поливинилхлорида очень мала (5%) и что промышленный полимер имеет почти целиком атактическую структуру с лишь небольшими включениями коротких синдиотактических сегментов. Опытами по восстановлению промышленного поливинилхлорида было также установлено наличие у него значительной, хотя и переменной по величине, степени разветвленности. [c.259]

Естественная полярность поверхности пластмассы зависит главным образом от ее структуры и состава. Следовательно, чтоб снизить полярность (диэлектрическую проницаемость), необходимо модифицировать структуру и состав пластмассы. Хотя такая задача практически разрешима, это всегда сопряжено с изменением физико-механических и химических свойств материала. Например, при введении. в эпоксидную смолу 25% стирола значение диэлектрической проницаемости смолы изменяется с 3,96 (20° С, 50 гц) до 3,78 еще больше изменяются физико-механические свойства и способность к переработке [25]. [c.23]

Применяя экспериментальное оборудование, позволяющее вести синхронную регистрацию увеличения массы осаждаемого материала и токовые характеристики процесса, удалось установить основные закономерности электроосаждения для многих полимеров [52]. Оказалось, что при прочих одинаковых условиях полярные материалы получают более высокие предельные заряды, чем неполярные, и осаждаются более эффективно. Наблюдается сдвиг зависимостей, описывающих кинетику электроосаждения, в сторону уменьшения значений напряженности электростатического поля пропорционально увеличению диэлектрической проницаемости полимерных материалов. Для каждого полимера существует свой оптимальный диапазон напряженности электростатического поля [c.153]

Гц и увеличением температуры tg б возрастает. Высокие значения б в высоковольтных установках (вследствие плохого качества диэлектрика, появления ионизационных потерь) приводят к быстрому старению изоляции и пробою. Важнейшим показателем диэлектрических свойств материала, определяющим возможность применения его в качестве электрической изоляции, является электрическая прочность — способность диэлектрика длительно без заметных изменений противостоять воздействию приложенного напряжения. Все диэлектрики по дипольному моменту делят на неполярные, слабополярные и полярные. Полярность вещества определяет величины диэлектрической проницаемости, тангенса угла диэлектрических потерь, электропроводности и электрической прочности. Чем выше полярность вещества, тем больше эти величины и ниже электрическая прочность в обычных условиях. [c.112]

Влияние пластификатора связано с его полярностью неполярный пластификатор уменьшает диэлектрическую проницаемость вследствие снижения доли полярного компонента и блокирования полярных групп полимера, тогда как полярные пластифицирующие добавки повышают диэлектрическую проницаемость материала. [c.262]

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 зависимостей 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 1000 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]

Группы с центрами из молекул воды и из полярных групп материала мембраны образуют на поверхности раздела фаз внутренние и наружные слои, называемые иногда соответственно первичными и вторичными пограничными слоями. Внутренние слои более подвижны, чем наружные. Отличаются они также диэлектрической проницаемостью и, следовательно, способностью к сольватации. [c.109]

С ростом частоты изменения электрического поля значение е, как правило, уменьшается от низкочастотной статической диэлектрической проницаемости д, отвечающей максимально достижимой (при данной температуре) поляризации, до высокочастотной е . Одновременно с увеличением частоты величина е" проходит через максимум при и = т 1, где Тр - наиболее вероятное время релаксации кинетических единиц макромолекул материала, несущих полярные группы. Повышение температуры диэлектрика способствует уменьшению Тр, т.е. смещению максимума диэлектрических потерь в область более высоких частот. Ориентационная составляющая поляризации при высоких частотах минимальна, поскольку диполи не успевают следовать за полем, а в случае больших молекул может совсем выродиться. [c.14]

Опытным путем установлено, что диэлектрическая проницаемость большинства жидких материалов традиционного типа, содержащих 50—75% органических растворителей, в основном зависит от полярности растворителей и составляет от 3 до 15 отн. ед. При этом удельное объемное сопротивление материалов может изменяться на несколько десятичных порядков - от 10 до 10 Ом-м. Ниже приведена зависимость относительного изменения заряда капли Д0 от величины удельного объемного сопротивления лакокрасочного материала [43, с. 16] [c.73]

Так как все технические диэлектрики в той или иной степени Содержат полярные примеси, то из изложенного следует, что существенным фактором, влияющим на ионизацию и электропроводность, является диэлектрическая проницаемость материала. [c.38]

Дипольная поляризация диэлектриков сопровождается превращением части электроэнергии в тепло, вследствие трения, возникающего между молекулами или звеньями высокомолекулярных цепей. При постоянном напряжении ориентация молекул или отдельных звеньев в направлении поля происходит один раз после приложения напряжения, тогда как в переменных полях их ориентация осуществляется непрерывно дважды за один период. Поэтому потери энергии, называемые диэлектрическими, в переменных полях ощутимы и они тем больше, чем больше частота. Склонность того или иного диэлектрика к потерям электроэнергии характеризуется определенным для каждого материала показателем углом диэлектрических потерь 5 или его тангенсом (tg б). Этот показатель, как и диэлектрическая проницаемость е, тесно связан с полярностью молекул и структурой вещества. [c.39]

Высокочастотная сварка применима только для полярных термопластов (поливинилхлорида, полиамидов, полиметилметакрилата) и основана на разогреве этих материалов за счет внутреннего трения колеблющихся полярных частиц термопласта (элементарных магнитиков) под воздействием высокочастотного поля. Количество тепла, возникающего в материале, зависит от природы материала (тангенса угла диэлектрических потерь, диэлектрической проницаемости), частоты электрического поля и его напряженности. Разогрев материала в этом случае не зависит от его теплопроводности и происходит одновременно по всей толщине сварного соединения швы получаются равномерно проваренными и равными по прочности исходному материалу. [c.233]

При физико-химических исследованиях корреляционные уравнения целесообразно использовать для наглядного представления фактического материала и его обобщения, для оценки надежности различных экспериментальных данных, для расчета величин удерживания и термодинамических функций растворов, для определения истинных значений величин удерживания в тех случаях, когда величины удерживания искажены побочными явлениями (адсорбция на поверхности твердой или жидкой фазы, ассоциация в жидкой фазе). Кроме того, корреляционные уравнения можно использовать для оценки вкладов полярного и неполярного взаимодействий, поляризуемости, индуктивных влияний, пространственных эффектов (первичных и вторичных), дипольных моментов, диэлектрических проницаемостей и температур кипения в удерживание. [c.95]

Улучшение распыления лакокрасочных материалов при введении ПАВ связано с тем, что в результате адсорбции ПАВ на поверхности частиц пигментов или наполнителей образуются коллоидные частицы, обладающие ограниченной электрической подвижностью и способные к ионизации. Ионизация обеспечивается присутствием полярных растворителей с высокой диэлектрической проницаемостью, молекулы которых концентрируются вокруг заряженных частиц лакокрасочного материала. Образующиеся крупные частицы с большим зарядом одного знака окружены более мелкими частицами с противоположным зарядом (противоионами), имеющими высокую подвижность. [c.164]

Поливинилхлорид (—СНг—СНС1—) — жесткий, негибкий продукт полимеризации винилхлорида. Жесткость его обусловлена сильным межмолекулярным взаимодействием (водородным и ориентационным), возникающим из-за наличия в цепных макромолекулах атомов электроотрицательного хлора. Полярный диэлектрик, эксплуатируемый в области низких частот, характеризуется высокими диэлектрическими потерями (1 6 = 0,15— 0,05) и меньшим по сравнению с полиэтиленом удельньгм объемным сопротивлением (10 Ом-м). Диэлектрическая проницаемость 3,2—3,6. Используют его в производстве монтажных и телефонных проводов. Для придания полимеру эластичности его пластифицируют, т. е. вводят специальные добавки, чаще всего сложные эфиры и полиэфиры с низкой степенью полимеризации. Однако при этом ухудшаются электроизоляционные свойства материала. [c.478]

Поглощение сверхвысоких частот используется для определения содержания воды в терпингидрате и в некоторых других фармацевтических препаратах. Бензар и Юдицкий [11] показали возможность применения этого метода для контроля качества продукции в промышленности. Интересная спектроскопическая методика, предложенная Фельнер-Фельдегом [30а], основана на измерении отражения прямоугольных импульсов длительностью от 30 ПС до 200 НС, что соответствует частотам от 1 МГц до 5 ГГц. С помощью этой методики в течение долей секунды можно измерить в тонких слоях изучаемого материала значения диэлектрической проницаемости, соответствующие низким и высоким частотам, времена релаксации и диэлектрические потери. Леб и сотр. [57а] развили этот метод, обеспечив возможность измерения диэлектрических проницаемостей в области высоких частот (10 МГц — 13 ГГц). С помощью разработанной аппаратуры можно измерять диэлектрические характеристики твердых и жидких веществ относительно воздуха. В работе [57а] приведены данные для полярных жидкостей, в том числе для спиртов и водных растворов сахаров. Те же авторы предложили применять при описанных измерениях электронно-вычислительную машину, обеспечивающую сбор и обработку экспериментальных данных и Фурье-преобразование получаемых спектров. Новый импульсный метод нашел применение для определения влаги в молочных порошках. Кей и сотр. [44а ] приводят методику измерений, включающую следующие операции 1) из порошка готовят шарик массой 63 мг 2) взвешивают образец и помещают его в коаксиальную воздушную линию 3) измеряют высоту импульса с помощью осциллоскопа с градуированной шкалой, аналогового или цифрового вольтметра, двухкоординатного самописца или автоматической системы обработки данных 4) устанавливают соотношение между высотой импульса и массой воды в образце. [c.510]

Одной из проблем исследования диэлектрических свойств сорбированной воды является определение ее диэлектрической проницаемости. Для оценки величины диэлектрической проницаемости сорбированной воды обычно применяются формулы Бруггемана, Лоренца (Оделев-ского), Вагнера и др. Однако все эти соотношения применимы для смесей, не содержащих в качестве одного из компонентов сильнополярное вещество, каким является вода. Более применима для этих целей теория Онзагера — Кирквуда — Фрелнха, предложенная для полярных диэлектриков. При малой влажности у частиц материала нет двойного электрического слоя противоионов, поэтому можно не учитывать низкочастотную диэлектрическую дисперсию [49]. Однако определение диэлектрической проницаемости осложняется тем, что сорбированная вода, как отмечалось, находится внутри пор в виде не связанных между собой микровключений — ассоциатов. В связи с этим нельзя определять макроскопические (массовые) характеристики сорбированной воды (в частности, ее диэлектрическую проницаемость). Строго говоря, необходимо искать не диэлектрическую проницаемость сорбированной воды, а молекулярные характеристики (дипольный момент сорбированных молекул, энергию активации поляризации) и определять взаимное положение и ориентацию соседних молекул воды внутри ассоциатов. [c.74]

С ростом концентрации растворенного вещества макроскопическая диэлектрическая проницаемость раствора повышается. Таким образом, при исследовании системы электролит — жидкий диэлектрик в широкой зоне концентраций получают в распоряжение материал, годный, например, для выяв.ления влияния диэлектрическох проницаемости раствора на его свойства. Растворы низких концентраций дают информацию о поведении электролита в средах с низкими д. п., а свойства концентрированных растворов могут быть сопоставлены с данными о растворах в полярных жидкостях. [c.266]

С молекулярным строением веществ, их диэлектрической проницаемостью тесно связана другая электрическая характеристика — удельная проводимость материалов. Электрическая проводимость диэлектриков обусловлена передвижением ионов внутри самого диэлектрика, а чаще всего наличием полярных примесей. Дипольная поляризация диэле чтриков сопровождается превращением части электрической энергии в тепло из-за трения, возникающего между молекулами или звеньями высокомолекулярных цепей. При постоянном токе молекулы и отдельные звенья ориентируются один раз после приложения напряжения, тогда как в переменных электромагнитных полях они ориентируются непрерывно дважды за период. Потери электромагнитной энергии при этом, называемые диэлектрическими, в переменных полях ощутимы тем больше, чем выше частота. Удельные диэлектрические потери 0 в образце материала при наложении переменного электромагнитного поля определяются выражением [c.108]

Положительное влияние полярности на прочность склеивания подтверждается тем, что хорошими клеящими свойствами по отношению к полярным полимерам и пластмассам на их основе обладают полймеры, макромолекулы которых содержат уретановые, изоцианатные, гидроксильные, эпоксидные, карбоксильные и другие полярные группы (полиуретаны, фенопласты, полиэпоксиды, полиакрилаты, карбоксилсодержащие каучуки и др.) [273, с. 34 287, с. 26]. Вместе с тем известны случаи, когда неполярный полимер, например полиизобутилен, может быть хорошимклеем [273, с. 28], а полярный полимер, например полиамид, с трудом склеивается [273, с. 37]. Это свидетельствует о том, что такие характеристики полярности материала, как ди-польный момент л атомных групп или молекул, отношение (л /е, где е — диэлектрическая проницаемость, или плотность энергии когезии атомных групп, не могут являться мерой оценки клеящих свойств. [c.202]

Новые данные о внутреннем строении жидкостей были получены позднее в результате исследования полярной структуры молекул, применения методов рентгеновского анализа, изучения диэлектрической проницаемости, ядерного магнитного резонанса и др. Обширный материал был получен в работах М. И. Шахпаронова и др. при применении методов акустической спектроскопии, диэлектрической радиоспектроскопии, а также изучения спектрального состава света после прохождения его через жидкость в различных условиях. [c.221]

Высокочастотный разогрев вещества основан на превраще-ннн энергии электрического поля высокой частоты в тепловую в результате рассеяния энергии при колебательном движении полярных групп. Нагреваемый материал помещают в зазор высокочастотного конденсатора, где и происходит его разогрев мощность, преобразуемая в теплоту, определяется как Я = 5,5- 10 8tgбf 2 (где е — диэлектрическая проницаемость tgб — тангенс угла диэлектрических потерь / — частота переменного тока Е — напряженность электрического поля). Ряд материалов, особенно на основе кремнийорганических связующих, отличающихся высокими диэлектрическими свойствами, а также полиолефины, фторопласты и другие промышленные полимеры нагревать токами высокой частоты не удается. Высокочастотный нагрев наиболее эффективен для новолачных фенолоформальдегидных пресс-материалов и аминопластов и менее эффективен для резольных материалов. [c.258]

В зависимости от количества агрессивной среды, про-диффундировавшей в материал на определенную глубину, изменяются его механические, диэлектрические и защитные свойства. В связи с этим в качестве критерия оценки коррозионной стойкости полимерного материала в агрессивной среде можно принять скорость проникновения этой среды в материал. В работе [152] химическая проницаемость облученного полиэтилена оценивалась по глубине фронта постоянной концентрации агрессивной среды, определяемой индикаторным методом [153]. Показано, что проникновение сред в полимер происходит путем активированной диффузии. Предполагается, что вещество (среда) сорбируется на поверхности материала, растворяется в его поверхностном слое и мигрирует через него под влиянием градиента концентрации, запрл-няя пустоты, образовавшиеся в результате колебательного движения отдельных сегментов макромолекул. Концентрация диффундирующего веп ства на глубине х является функцией отношения x yt, где t — время диффузии. После того как фронт фиксируемой концентрации проходит через всю толщину материала, агрессивная среда продолжает накапливаться в нем вплоть до достижения сорбционного равновесия. Любые изменения строения полимерного материала, способствующие уменьшению подвижности сегментов молекулярных цепей, а также более плотной их упаковке, снижают скорость проникновения среды. Процессы, в результате которых повышается полярность полимера, увеличивают растворимость среды в полимере и скорость ее проникновения. [c.63]