Максвелла Вагнера

Поляризация поверхности раздела (Максвелл — Вагнер) [c.393]

На рис. 2 приведены данные для разности логарифмов частот, при которых в системе силикагель — адсорбированная вода наблюдаются максимумы потерь Дебая и Максвелла — Вагнера. Данные приведены для одинаковых значений А 7т того и другого процессов. [c.213]

Для потерь Максвелла — Вагнера частота в максимуме потерь пропорциональна проводимости слоев. Электропроводность в адсорбированной воде определяется движением зарядов параллельно поверхности адсорбента. Поэтому уменьшение разности логарифмов частот в максимуме [c.213]

Было установлено, что при сопоставимых толщинах поверхностных слоев на поверхностях высокой и низкой поверхностной энергии величина смещения обоих максимумов одинакова. Аналогичную картину мы наблюдали при исследовании импульсным методом ЯМР температурной зависимости времени спин-решеточной релаксации протонов в поверхностных слоях. Это служит доказательством того, что наблюдаемые при исследовании диэлектрической релаксации эффекты не являются следствием эффекта неоднородности среды Максвелла—Вагнера, характерного для объектов с проводящими и непроводящими областями [223]. [c.157]

С помощью теории Максвелла—Вагнера [14] изменение диэлектрической проницаемости дисперсионной среды [c.105]

Если электрическое поле приложить к гетерогенному диэлектрику, состоящему из двух или более отдельных фаз, каждая из которых характеризуется собственными диэлектрической проницаемостью и проводимостью, то будет наблюдаться тенденция к накоплению носителей заряда на межфазных границах, причем каждая фаза внесет значительный вклад в общую поляризацию системы. Этот механизм поляризации часто называют эффектом Максвелла - Вагнера, и важ- [c.320]

В гетерогенных системах заряды могут аккумулироваться на границах между фазами, приводя к появлению поляризации на границах раздела, часто называемой также поляризацией Максвелла — Вагнера. Это имеет место только тогда, когда фазы отличаются по значениям диэлектрической проницаемости или проводимости или одновременно по тому и другому, например в случае, когда в двухслойном диэлектрике произведение диэлектрической проницаемости 1 одной фазы на проводимость к второй фазы не равно произведению диэлектрической проницаемости второй фазы 82 на проводимость первой фазы к , т. е. когда г к ф г к- . Главной причиной поляризации на границах раздела является обычно разность проводимостей, ибо диэлектрическая проницаемость меняется от фазы к фазе значительно меньше, чем проводимость. Для накопления зарядов на границах раздела может потребоваться время порядка секунд или минут, т. е. время релаксации будет настолько велико, что эффект можно наблюдать, только проводя измерения при очень низких частотах. Однако высокая проводимость одной из фаз может сдвинуть релаксационные процессы в радиочастотную область. [c.628]

Характеристики процесса диэлектрических потерь как для полиэтилена (7-переход), так и для поликарбоната (р-переход) наиболее отчетливо проявляются в присутствии неассоциированной воды. Как было показано, площади соответствующих пиков увеличиваются прямо пропорционально концентрации неассоциированной воды. Для поликарбоната при температуре на 40 °С ниже температуры р-перехода проявляется также и вторичный пик диэлектрических потерь, характеризующий замерзание воды в кластерах. Для воды в форме кластеров характерно проявление максимума диэлектрических потерь в диапазоне частот мегагерц (полиэтилен) и килогерц (поликарбонат), что было интерпретировано как эффект Максвелла — Вагнера. [c.430]

Неполярные полимерные материалы, содержащие в небольшом количестве полярные примеси (остатки катализатора, стабилизаторы), можно рассматривать как композиционные материалы. Если такая примесь имеет значительную электрическую проводимость, то в таком полимерном материале наряду с релаксационными потерями, свойственными полимеру и примеси, будут еще релаксационные диэлектрические потери, вызванные поляризацией неоднородного диэлектрика (поляризация Максвелла— Вагнера). Если включения проводящего вещества обозначить индексом 1, а полимерную матрицу индексом 2, то при [c.125]

Как уже отмечалось, теория Максвелла — Вагнера не может объяснить полученные нами результаты. Одной из возможных причин отклонения наблюдаемых значений г от теории может быть поверхностная проводимость. Для учета влияния ее на е смеси включениям следует приписать некую эквивалентную проводимость Хр [c.43]

Поляризация в общем случае складывается из следующих составляющих электронной поляризации, обусловленной смещением электронной плотности в атомах ориентационной поляризации диполей ионной поляризации смещения поляризации на границах раздела фаз (поляризации Максвелла—Вагнера). [c.111]

Ионная поляризация наблюдается в полимерах при достаточном содержании ионов и обычно при температурах выше Тс. Таская поляризация существенна, например, в полиамидах, где есть подвижные протоны. Поляризация Максвелла- Вагнера рассмотрена в работе [69]. [c.115]

Механизм этого вида диэлектрических потерь точно не установлен, но полагают, что эти потери могут быть обусловлены либо межфазной поляризацией Максвелла — Вагнера, либо ионной релаксацией . [c.133]

Роль аморфной и кристаллической фазы определяли, испытывая закаленные и отожженные образцы, а природу поляризации Максвелла — Вагнера — по разности величин пиков, полученных на образцах, вырезанных перпендикулярно и вдоль направления литья. [c.187]

В работах [60, 65] изучали образование электретов в процессе отверждения эпоксидных смол (при 20 °С). Удельное объемное сопротивление смолы растет в процессе отверждения от 10 (р]) до 10 5 Ом-см. (рг). Если поляризующее поле прикладывать с начала отверждения, при р1/=10 Ом-см, образуется гомозаряд (при = 1 кВ/см), а если поле прикладывать позднее, при р1 более высоком, гомозаряд снижается. Полагают, что с ростом р1 растет гетерозаряд, связанный с поляризацией Максвелла—Вагнера на границе раздела фаз. При р1>10 Ом-см гетерозаряд превалирует. Когда р1 растет до рг, заряд электретов снижается до нуля. Напряженность поля при поляризации Е и отношение р) к рг влияют на знак заряда получающихся электретов (см. рис. 26). Добавки ионогенных веществ — солей, пластификаторов влияют на значения зарядов, повышая их, но частично снижают стабильность электретов. [c.45]

Подтверждением правильности интерпретации а -максимума на термограммах ЭТА служат данные динамических механических измерений. На рис. 85 приведена экспериментальная зависимость угла сдвига фаз б от температуры для ПК-пленки при растяжении с частотой 25 Гц. Характер зависимости б (Г) качественно такой же, как у термограммы ЭТА. Наблюдаются максимумы при 70, 120(а ) и 165°С (а). Соответствующие переходы в ПК зафиксированы также по изломам на температурной зависимости скорости звука [197]. Корреляция между механическими измерениями и данными ЭТА противоречит ранее высказанным соображениям [127] о том, что а -максимум возникает вследствие ионной релаксации или вследствие релаксации Максвелла—Вагнера. [c.148]

Следует, однако, отметить, что интерпретация диэлектрических изотерм носит в настоящее время качественный характер, и прямых доказательств существования или преобладания определенных видов поляризации диэлектрический метод не дает. В связи с этим встает вопрос об учете поляризации, обусловленной отщеплением (диссоциацией) ионов от функциональных групп или с поверхности кристаллической решетки по мере поглощения полярных групп молекул и их перемещением в ассо-циатах или пленках сорбированной жидкости под действием электрического поля. Скопление ионов на границе раздела различных фаз или компонентов смеси при включении электрического поля приводит к поляризации Максвелла — Вагнера [666, 667], которая уменьшается с ростом частоты электрического поля. Поэтому при измерениях диэлектрических характеристик на высоких частотах роль этого эффекта незначительна. Дру- [c.248]

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]

Существование ионов приводит не только к электрической проводимости, но и к специфическим потерям Максвелл — Вагнер— Силлардсовского типа (МВС) [161]. В микрогетероген-ных (в частности, двухфазных) материалах возникает максимум электрических потерь МВС-типа. Это явление объясняется тем, что в микрогетерогенном материале, в котором электрическая проводимость и диэлектрическая проницаемость разных фаз различны, на границах фаз аккумулируются электрические заряды. В растворах подобная ситуация возникает в случае [c.241]

Термоэлектризация может быть обусловлена образованием гетерозаряда как за счет дипольной поляризации (в полярных полимерах), так и за счет объемно-зарядовой поляризации Ose (в частности, эффекта Максвелла — Вагнера нри смещении носителей в пределах отдельных участков или слоев диэлектрика). С другой стороны, за счет разрядов в воздушном зазоре и в результате инжекции через контакт с электродами образуется гомозаряд Ог- В простейшем случае можно показать, что накоп- [c.191]

К сожалению, диэлектрическое поведение воды, сорбированной полимером, осложняется в результате другого эффекта. Кроме биполярной переориентации, которая только что обсуждалась, часто имеют место эффекты ионной природы. Под влиянием электрического поля положительные и отрицательные заряды диффундируют к противоположно заряженным пластинам конденсатора, что приводит к возникновению пространственных зарядов, которые также дают вклад в измеряемые значения е и е". Эти вклады известны как эффекты Максвелла — Вагнера [25]. В принципе подобные эффекты можно подавить, проводя измерения при высокой частоте, низкой температуре или используя деионизованные образцы. Вследствие указанных осложнений интерпретация полученных результатов до сих пор не осуществлена. Однако, как ни точна молекулярная интерпретация, и биполярная ориентация, и эффекты Максвелла — Вагнера зависят от подвижности молекул воды. Интересно исследовать эту подвижность при более низких температурах, когда молекулы воды становятся более инертными и существует возможность застекловывания. [c.142]

На рис. 1, а приведены две теоретические кривые статической ё смеси, рассчитанные по теории Максвелла — Вагнера. Кривая 8 — штрих-пунктирная (см. рис. 1), получена в предположении, что исследуемые системы представля-1(1Т собой проводяш,ие матрицы (электролит) с непроводяш,ими включениями. Очевидно, что эта модель удовлетворяется лишь при высоких частотах (200 кгц) для суспензий кварца и талька. Кривая 9 — штриховая (см. рис. 1), учит1,1вает возможность экранирующего действия двойного слоя, существующего на поверхности включений. Полагая, что двойной слой обладает повышенной проводимостью по сравнению со свободным раствором электролита, мы получаем систему, в которой проводящие частицы (им можно, следовательно, приписать е = оо) погружены в непроводящую среду (электролит). [c.38]

Большие значения низкочастотного инкремента диэлектрической проницаемости в диапазоне О < б < 0,8 могут быть объяснены в рамках теории поляризации диффузной части двойного слоя. Эта теория [6] развита для объяснения гигантской дисперсии диэлектрической проницаемости, наблюдаюш ейся в дисперсиях с проводящей матрицей. Механизмом, контролирующим время установления столь сильной поляризации (с низкочастотным пределом е до 10 , в зависимости от концентрации электролита и заряда частицы), является диффузионный перенос ионов в области электролита, прилежащей к частице, на расстоянии порядка радиуса частицы а. Характерная циклическая частота такого процесса ю — Dla , где D — коэффициент объемной диффузии ионов. Для частиц радиуса а 1 жк частота / = со/2я = 320 гц. Так как низкочастотный предел значений диэлектрической проницаемости исключительно высок, то и при частоте, на порядок большей, чем характерная, должно реализоваться достаточно большое отклонение е системы от рассчитанной в рамках теории Максвелла — Вагнера [7]. Так, для б = 0,15, а=1.мки /=2 кгц, расчет е, основанный на результатах работы [6] в предположении, что штер-новский потенциал двойного слоя равен 125 мв (это примерно согласуется с экспериментальными данными работы [8]), дает величину е, равную 150, т. е. порядка наблюдавшейся в эксперименте (см. рис. 1, а). [c.47]

Изучено влияние дисперсности, концентрации порового электролита и межфазного скачка потенциала на диэлектрическую проницаемость е и проводимость х кварцевых диафрагм в диапазоне частот 0,3—200 кгlf. Установлена область применимости теории смесей Максвелла — Вагнера. На низких частотах поверхностная поляризация дает вклад в диэлектрическую проницаемость системы. Низкочастотная диэлектрическая проницаемость проходит через глуйокий минимум в области ИЭТ, что позволяет поставить вопрос о возможности изучения мож( )азного скачка потенциалов путем диэлектрических измерений на дисперсных системах. [c.187]

Как указывалось выше, зависимости, аналогичные (157), получаются независимо от того, чем обусловлена поляризация Р. Поэтому этими же методами можно исследовать эффекты, связанные с проводимостью, релаксацией Максвелла — Вагнера и образованием пространственного заряда. Так, в случае слоев диэлектриков с разной проводимостью, например, в случае полимера со слоями амо1рфной и кристаллической фаз, расположенных (для простоты) параллельно плоскости поверхности образца, время релаксации [257] [c.175]

В работах [205, 206] наблюдали диэлектрические потери в целом ряде полимеров лри Т<Тс при низких,частотах и связывали их появление с релаксацией типа Максвелла — Вагнера, или иной релаксацией. На основании вышеизложенных данных можно предположить, что этот вид диэлектр 1ческих потерь связан с дискретностью спектра распределения времен дипольно-сегментальной релаксации, однако для выяснения истинного механизма требуются дополнительные исследования. [c.196]

Подробно изучено [83] изменение магнитной восприимчивости Хм магнетоэлектретов из ПВХ. Их получали при 75—105 °С в поле 5—12-103 А/м. После обработки в магнитном поле хм меняет знак и увеличивается в - 20 раз (по абсолютной величине). Заряды а и Хм спадали одновременно, причем значения зарядов соответствовали значениям Хм- Максимальные значения зарядов достигали 2,85 нКл/см . Полагают, что здесь а — поверхностная плотность зарядов магнетоэлектретов — складывается из дипольной поляризации, объемных зарядов и поляризации Максвелла—Вагнера. [c.56]

В работе [120] отмечен особый вид диэлектрических потерь при низких частотах вблизи Тс—агпотери — в ряде полимеров, как аморфных (ПВА), так и кристаллических (ПЭТФ, ПК, ПВДФ, ПОМ, ПА-6, ПА-12, ПА-6,6). Механизм этого вида диэлектрических потерь точно не установлен, но полагают, что эти потери могут быть обусловлены либо межфазной поляризацией Максвелла— Вагнера, либо ионной релаксацией. Подробнее о механизме этого вида потерь см. в гл. УП. [c.85]

Для смеси III со сферическими хаотично расположенными частицами сегнетокерамического поро1шка по формуле Максвелла—Вагнера имеем [c.129]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология