Заряды на электретах поверхностная плотность

Выделяют особый класс диэлектриков, называемых электретами [25]. Это твердые диэлектрики, которые в результате предварительной обработки становятся электрически поляризованными, т.е. у которых в течение длительного времени обнаруживается внешний электрический момент. Качество электретов характеризуют численным значением поверхностной плотности зарядов и их стабильностью во времени. Хорошие электреты образуются из поливинилацетата, полиамидных смол и др. среднего качества - из серы. Поверхностная плотность электрического заряда керамических электретов достигает значений Ю- Кл/см . [c.38]

Влияние температуры на стабильность электретов обусловлено ее влиянием на скорость изменения гетеро- и гомозарядов. Как правило, с повышением температуры хранения скорость спада зарядов увеличивается и Тж уменьшается. Проникающая радиация вызывает накопление носителей зарядов в результате захвата заряженных частиц извне и образования заряженных частиц в период облучения. В результате этого в диэлектрике растет электропроводимость, снижается поверхностная плотность зарядов и Тж уменьшается. [c.391]

У электретов из пленок Ф-4, Ф-4-МБ-2, заряженных в коронном разряде до значений ЮОО Б, в процессе хранения наблюдалось скачкообразное уменьшение в некоторые моменты времени и это уменьшение (7 сопровождалось нарушением потенциального рельефа (снижением X) вследствие уменьшения эффективной поверхностной плотности заряда на отдельных участках пленки. [c.199]

Эффективный заряд электрета, характеризуемый поверхностной плотностью зарядов сг, равен разности между гомо- и гетерозарядами [c.7]

Термоэлектреты готовили из образцов ПММА диаметром 50 мм, вырезанных из листа толщиной 1,2+-+ 1,5 мм. На обе поверхности образца накладывали электроды из алюминиевой фольги диаметром 40 мм. Поляризацию проводили при 60, 80, 100, 120 и 140 °С и напряженностях поля п= Ю, 20, 30 кВ/см. Точность поддержания температуры составляла 2°С. Время выдержки под напряжением при заданной температуре составляла 1 ч. Образцы охлаждали в электрическом поле до комнатной температуры за 15—20 мин. Поверхностную плотность заряда определяли методом электростатической индукции. Величину гетерозаряда определяли интегрированием по времени тока деполяризации [по формуле (5)], соответствующего релаксации гетерозаряда. Ток деполяризации измеряли при нагреве электрета со скоростью 6°С/мин от комнатной температуры до 190 °С. [c.47]

Рис. 20. Зависимость поверхностной плотности зарядов электретов из ПММА, определенной индукционным методом (/—3) и интегрированием тока деполяризации (4—6) при напряженности поля п=Ю (1, 4) 20—(2, 5) 30 кВ/см (3, 6) от температуры поляризации Гп [99].

Наличие электрических зарядов — главное свойство электретов, благодаря которому они находят практическое применение. Поверхностная плотность зарядов является мерой зарядов в электрете. Значение поверхностной плотности зарядов, знак и длительность сохранения ее во времени, а также зависимость ее от внешних условий (температуры, влажности, давления) являются важными характеристиками электретов. [c.75]

Заметим, что измеряемая Оэфф не зависит от расстояния между электретом и электродом. Знак поверхностной плотности заряда определяют по знаку подаваемого компенсирующего напряжения Ук. Вышеизложенный компенсационный метод измерения поверхностной плот- [c.76]

Максимальная поверхностная плотность зарядов электретов ограничена пробивной прочностью окружающей среды. Пробивная прочность воздуха зависит от [c.79]

Рис. 35. Зависимость максимальной поверхностной плотности зарядов Оэфф от толщи ны электретов Е [132].

Таким образом, при толщине пленки - 5 мкм можно получить электрет с поверхностной плотностью 10 Кл/см При толщине пленки 10 мкм максимально возможная плотность заряда а=10 Кл/см , при толщине пленки [c.81]

Таблица 7. Зависимость максимально возможной поверхностной плотности зарядов и поверхностного потенциала электретов от их толщины

С понижением давления в окружающей среде поверхностная плотность зарядов электретов падает. На рис. 36 [c.82]

Рис. 37. Экспериментальная зависимость поверхностной плотности заряда Оэфф электрета из ПС от давления воздуха

Рис. 43. Зависимость поверхностной плотности зарядов электретов от времени хранения

Рис. 46. Зависимость логарифма относительной поверхностной плотности зарядов О(/0о электретов от времени хранения. (Обозначения к кривым те же, что и в рис. 45).

Рис. 49. Зависимость относительной поверхностной плотности зарядов электретов из вулканизатов с разной степенью поперечного сшивания от времени хранения (№№ кривых — номера рецептур в табл. 8).

Вследствие увеличения числа носителей за,рядов в диэлектрике растет электропроводность. Носители перемещаются в поле электрета, в результате чего происходит компенсация зарядов и снижение поверхностной плотности зарядов. [c.108]

В работах Губкина А. Н. и Сорокина В. С. [10, 244] более подробно рассмотрен процесс деформации электрета и возникновения пьезоэлектричества в электретах. Авторы учитывали также случай ложного пьезоэффекта, возникающего вследствие изменения расстояния между электродами и поверхностями образца. Когда между поверхностями электрета, толщина которого Ь, и металлическими электродами имеется воздушный зазор I. поверхностная плотность заряда, индуцированного на электродах, равна [c.150]

В гл. III рассматривалось влияние атмосферного давления на поверхностную плотность зарядов электретов. На этой зависимости основано использование электретов для определения атмосферного давления. При этом электрет должен быть изолирован от окружающей среды таким образом, чтобы исключить влияние влажности воздуха. Давление определяют по значению поверхностной плотности зарядов (после соответствующей градуировки) [10]. [c.204]

Главной характеристикой электретов является поверхностная плотность зарядов Оэфф, значение и знак которой зависят от соотношения компонент — поляризации и инжектированных зарядов, т. е. от количества связанных и свободных зарядов [см. формулу (2)], Чтобы определить Оэфф, нужно в первую очередь найти взаимосвязь Оэфф со значениями напряженности электрического поля вблизи электрета, т. е. в зазоре электрет—электрод и внутри электрета. Электрет с электродами можно представить как трехслойный диэлектрик, состоящий из электрета толщиной Ь и двух воздушных зазоров 1 и 12 между электродами и поверхностью образца (рис. 6, а). Если на электроды подается напряжение V, то для напряженностей поля в зазорах Ех н Ез м поля внутри электрета Еэ имеем следующие соотношения (с учетом, что на поверхности электрета имеются поверхностные заряды с плотностью сг фф) [c.19]

Электреты представляют собой пленочные полимерные диэлектрики, способные длительное время находиться в наэлектризованном состоянии. В качестве материала для изготовления электретов йспользуют ПТФЭ, поли-винилиденфторид, полифениленоксид, ПИ, ПК, ПЭТФ, ПА, ПВХ, полиметилме такрилат (ПММА). Важнейшие характеристики электретов — поверхностная плотность зарядов, потенциал поверхности и время жизни зарядов. Так, на пленках толщиной 1...2 мкм поверхностная плотность зарадов может составить (3...5)Ю Кл/м (ПММА), на пленках толщиной 10 мкм — Кл/м [c.77]

Применяемые на практике акустические приборы - головные телефоны и микрофоны - представляют собой преобразователи элек-тростатического типа и используются как источники электрического поля с постоянным смещением (рис. 3.51) [ 16]. В связи с тем, 1Т0 используется электростатическое поле, эффективность прибора рас -тет с увеличением поверхностного заряда электрета, однако увеличению заряда препятствует разряд в результате пробоя по воздуху. Максимальная поверхностная плотность заряда определяется тол щиной пленки электрета и, как показано на рис. 3,52, Не зависит от типа материала [ 17], [c.204]

Эгучи нашел, что после изготовления электрет имеет заряды на поверхности, которые противоположны по знакам потенциалам прилегающих электродов (рис. 1,6). Через некоторое время электрет может изменить знаки зарядов на обратные (рис. 1,в). Заряд, возникающий вначале, был назван гетерозарядом, в противоположность гомозаряду, который устанавливается после процесса стабилизации. После установления гомозаряда поверхностная плотность зарядов медленно падает, но изменения расположения знаков зарядов не наблюдается. [c.6]

Поверхностную плотность зарядов определяют обычно индукционным методом — по разности потенциалов, которые возникают в проводнике — электроде, при его перемещении в поле электрета. Метод, примененный Эгучи— метод подъемного электрода — заключается в том, что один из электродов отрывают от поверхности электрета и поднимают на большое расстояние при этом заряд, противоположный заряду на поверхности электрета, индуцированный на электроде, переходит на конденсатор емкостью С, заряжая при этом электрометр до потенциала V (рис. 2). [c.8]

Получены также электреты на основе ряда синтетических каучуков. В табл. 5 приведены каучуки, напряженности поля при вулканизации и поверхностные плотности заряда вулканизатов — хемоэлектретов. Для вулканизации применяли обычные вулканизующие системы—серу, каптакс, окись цинка для полиизопренового и бутадиен-стнрольного каучуков, окись магния и окись цинка для полихлоропренового каучука, уксуснокислую соль гексаметилендиамина и окись цинка для фторкау-чуков, перекись дикумила и окись цинка для силиконового каучука. [c.56]

При измерении поверхностной плотности зарядов электретов методом, разработанным Эгучи (метод подъемного электрода), происходит касание электрода о поверхность электрета, что вызывает погрешности, связанные с появлением трибоэлектричества, разности потенциалов при разрыве контакта диэлектрик — металл, возникновением разрядов между высокозаряженной поверхностью и электродом, с загрязнением поверхности электретов, снижающим заряд последних. Кроме того, результаты измерений существенно зависят от зазора между электродом и поверхностью электрета, из-за этого также могут происходить ошибки и неточности в измерениях. [c.75]

На рис. 32 приведена схема прибора для измерения поверхностной плотности заряда электретов с периодическим экранированием измерительного электрода [131]. Прибор состоит из массивного металлического цилиндрического корпуса (1), на котором крепится электромотор (2). На валу электродвигателя укреплены две крыль- [c.77]

Систематическое изучение влияний давления окружающей среды на поверхностную плотность зарядов электретов проводили авторы работы [134] на ориентированной полистирольной пленке толщиной 0,010 см и пленке ПЭТФ толщиной 120 мкм. После поляризации в атмосферных условиях при воздействии напряжения 3600 В в течение 30 с электроды закорачивали, снижали давление до 0,01 мм рт. ст. и затем повышали до атмосферного. Поверхностная плотность зарядов уменьшалась [c.83]

В работе [135] было показано, что при понижении давления до Ю- —Ю З мм рт. ст. электреты из карнаубского воска и поливинилацетата частично увеличивали поверхностную плотность зарядов. Этот эффект приписывали спаду гетерозаряда, вследствие чего общий заряд СГэфф несколько увеличивался. [c.83]

Таким образом, могут быть случаи, когда общая эффективная поверхностная плотность зарядов равна нулю, а в то же время гомо и гетерозаряды в полимере присутствуют. Если суммарный заряд электрета — гомозаряд, это еще не значит, что гетерозаряда в электрете нет, а только указывает на то, что Р меньше 0р. И, наоборот, если 0эфф имеет знак гетерозаряда, то Р больше 0р. [c.88]

В работе [154] дается теоретический анализ зависимости поверхностной плотности зарядов от времени хранения для незакороченного электрета. Из интегро-диф- [c.103]

Радиационная дозиметрия на основе электретов может основываться и на других свойствах электретов. При облучении поверхностная плотность зарядов электрета снижается не только вследствие взаимодействия радиации с самим материалом электрета, но и из-за компенсации поверхностных зарядов электрета ионами газа, находящегося вблизи поверхности электрета и ионизирующегося в результате облучения. Теоретические аспекты применения электретов в качестве дозиметров под- [c.209]

В 1922 г. японскому физику Эгучи [1] удалось получить электрет (термоэлектрет), расплавив смесь пальмовой смолы (карнаубского воска) с канифолью и пчелиным воском и охладив ее до отверждения в постоянном электрическом поле (рис. 1, а). Он нашел, что сразу после изготовления заряды на поверхности электрета противоположны по знакам потенциалам прилегающих электродов (рис. 1, б). Такой заряд был назван гетерозарядом. Через некоторое время электрет может изменить знаки зарядов на обратные (рис. 1, в). Этот заряд, устанавливающийся после стабилизации, был назван гомозарядом. После появления гомозаряда поверхностная плотность зарядов медленно падает, но изменения расположения знаков зарядов не происходит. [c.7]

Важнейшей характеристикой электретов, определяемой экспериментально, является эффективная поверхностная плотность зарядов СТэфф. Она равна разности между гомо- и гетерозарядами (рис. 1). [c.8]

Поверхностную плотность зарядов ОэФФ определяют обычно индукционным методом, а именно по разности потенциалов, которая возникает в проводнике-электроде при его перемещении в поле электрета. Особенностью измерений аэфф электретов в отличие от измерений статических зарядов является связывание зарядов обратного знака на противоположной стороне образцов электретов. Статические заряды определяют, измеряя напряженность поля вблизи наэлектризованного образца или помещая этот образец в цилиндр Фарадея. Однако эти методы не дают возможности измерить сами электретные заряды, а определяют лишь суммарные статические электрические заряды на диэлектриках. Поэтому только тогда, когда Эгучи применил метод связывания противоположного заряда, удалось измерить электретные заряд и фактически открыть электретный эффект . [c.21]

Заметим, что измеряемое СТэфф не зависит от расстояния между электретом и электродом. Знак поверхностной плотности зарядов определяют по знаку подаваемого компенсирующего напряжения. [c.22]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология