Дипольная поляризация релаксационный характер

Для аморфных и кристаллических неполярных полимеров е определяется в основном деформационной электронной поляризацией, а от частоты (в пределах 0—1011 гц) не зависит, и уменьшается с повышением температуры. Величина е" близка к 5-10 , но в определенном для каждого полимера температурно-частотном диапазоне может проходить через максимум. Для всех полимерных диэлектриков температурно-частотные зависимости е и е" обусловлены дипольной природой полимера или его примесей и релаксационным характером установления поляризации. Сорбция полимерами низкомолекулярных веществ или деформация полимеров приводит к изменению их диэлектрической проницаемости. [c.285]

Тепловая поляризация (ионная или дипольная) происходит вследствие движения слабо связанных ионов внутри диэлектрика в направлении внешнего поля или ориентации постоянных диполей в электрич. поле. Этот вид поляризации имеет релаксационный характер, т. к. устанавливается в процессе теплового движения частиц диэлектрика за счет энергии теплового движения. Тепловая дипольная поляризация характерна для полярных полимеров, молекулы к-рых содержат группы атомов с постоянным (перманентным) дипольным моментом. Скорость установления диполь-иой поляризации в полимерах определяется временем релаксации т, к-рое в среднем требуется диполю для поворота под действием внешнего поля. Значение т зависит от строения полимера и темп-ры (см- Диэлектрические свойства). [c.368]

Релаксационный характер дипольной поляризации [c.244]

Дипольная, или тепловая поляризация, связанная с поворотом постоянных диполей во внешнем электрическом поле, имеет релаксационный характер, т. е. зависит от соотношения времен воздействия (или частоты электрического поля) и релаксации х (или температуры). Так же как в случае механической релаксации (см. стр. 141), при достаточно низких температурах, когда время релаксации очень велико, тепловая поляризация при любых частотах поля не успевает развиться, и диэлектрик ведет себя как неполярный. При этом развивается только деформационная поляризация. То же самое наблюдается при очень больших частотах. Поэтому диэлектрическая проницаемость при бесконечно большой частоте е , имеет минимальное значение. [c.244]

Существенный вклад в развитие теории релаксационных явлений в полимерах внес Готлиб [201], причем наибольшее развитие получили работы, посвященные динамике изолированной цепочки (растворы полимеров). Готлибом и Салиховым [202] на основании решения приближенного кинетического уравнения движения цепи макромолекулы в аморфном полимере показано, что спектр времен релаксации дипольной поляризации, определяемой сегментальным тепловым движением, эквивалентен длинноволновой ветви спектра квадратов нормальных частот нерегулярного молекулярного кристалла и имеет универсальный характер, не зависящий от конкретной структуры полимера. [c.123]

Характер температурной зависимости свидетельствует о преобладании в исследованных веществах ди-поль-релаксационной поляризации, характерной для молекул с постоянным дипольным моментом. Наличие восходящих участков на кривых диэлектрической проницаемости объясняется присутствием в гудроне и битуме ассоциатов, поэтому при нагревании происходит высвобождение полярных групп. До температуры примерно 80 °С в гудроне и 120 °С в битуме увеличение поляризации преобладает над дезориентирующим влиянием теплового движения частиц (молекул). При более высоких температурах наблюдается периодическое экстремальное изменение измеряемых величин, что отражает критические фазовые переходы в среде гудрона и битума (образование новых фаз). [c.786]

На рис. УП.4.3-УП.4.16 представлены кривые температурной зависимости величин с" исследованных жидких алканов. Из графиков видно, что для всех исследованнь х жидкостей величшш " с изменением температуры проходит через максимум или стремится к нему. Резко выраженная температурная зависимость диэлектрических потерь позволяет сделать вывод о существовании в исследуемых алканах дипольной поляризации, т.е. релаксационном Щерезонансном) характере поглошения электромагнитных волн в диапазоне СВЧ. [c.128]

Существенный вклад в создание теории релаксационных явлений в полимерах внес Готлиб [62, с. 263, 283], причем наибольшее развитие получили работы, посвященные динамике изолированной цепи (растворы полимеров). В отличие от работ, в которых движение кинетических единиц, содержащих полярные группы, описывается как движение невзаимодействующих диполей с несколькими дискретными положениями ориентации, в работах Готлиба учитывался кооперативный характер переориентации диполей макромолекулы, приводящий к возникновению спектра времен релаксацпи. Расчеты показали, что в гибких карбоцеппых полимерах в растворе диэлектрически активным является кооперативный вид движения, включающий согласованные поворотно-изомерные движения скелета цепи, внутреннее вращение в боковых группах п крупномасштабные низкочастотные крутильные колебания. Предполагается, что подобный механизм двин<еиия диполей имеет место ири высоких температурах в пластифицированных полимерах в условиях ослабленного межцепного взаимодействия. С использованием модели малых колебаний описан процесс установления дипольной поляризации ниже температуры стеклования, который вызван, вероятно, колебаниями дипольных групп вблизи равновесного положения при наличии диссипативных сил, приводящих к релаксационным процессам в переменных полях. Модель малых колебаний рассмотрена в работе [63]. [c.81]

Полярные полимеры, поведение которых в электрическом поле характеризуется ориентацией диполей, обнаруживают температурночастотную зависимость диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь, связанную с релаксационным характером установления дипольной поляризации. В связи с этим значения диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь для полярных полимеров много выше, чем для неполярных. Для пленок значения е и tgб зависят не только от природы исходного полимера и условий испытания, но и от вида и степени ориентации пленки (рис. 152). [c.246]

Для всех полимерных диэлектриков температурно-частотные зависимости е и е" обусловлены дипольной природой полимера и,ли его примесей и релаксационным характером установления поляризации. Сорбция полимерами низкомолекулярных веществ приводит к смещению областей к бопее низким темп-рам или высоким частотам. Это влияние особенно характерно для потерь, наблюдаемых выше ТУстановлено влияние одноосного и двуосного растяжений полимеров на величину р/ и и положение области максимума е" в зависимости от темп-ры и частоты. Особенно значительно такое изменение для полистирола, полиамидов и др. при двуосном растяжении. [c.595]

По результатам измерения электрофизичес1сих характеристик остатков и битумов даже при температуре выше 250 °С в них сохраняются структурные образования. Диэлектрическая проницаемость нефтяных остатков и полученных из ешх битумов при повышении температуры увеличивается. Такое поведение обратно 1Ю-ведению обычных веществ, диэлектрическая проницаемость которых при повышении температуры уменьшается. Характер температурной зависимости диэлектрической проницаемости и тангенс угла диэлектрических потерь свидетельствует о преобладании в остатках и брпумах дипольно-релаксационной поляризации, характерной для молекул с постоянным дипольным моментом. При изменении температуры наблюдается экстремальное изменение диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь. Прохождение этих величин через экстремумы при изменении температуры связано с критическими фазовыми переходами (образованием новых фаз). Структурные образования сохраняются и при растворении нефтяных остатков даже в таком хорошем растворителе, как бензол. Исследования диэлектрических характеристик бензольных растворов компонентов нефтяных остатков и битумов показали, что между смолами и асфальтенами проявляются более сильные взаимодействия, чем между отдельными частицами только смол или асфальтенов. Мольная поляризация комплекса из смол и асфальтенов может периодически изменяться. Величина этих изменений определяется мольным соотношением между смолами и асфальтенами и является кратной 0,25 моля асфальтенов. Аналогичная картина наблюдается и при изменении концентрации асфальтенов в системе масла—смолы—асфальтены. [c.756]