Электрофизические методы неразрушающего контроля и формирования металлодиэлектрических структур

• Автор: Пщелко, Николай Сергеевич
• Шифр специальности: 05.11.13, 05.27.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 372 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ,
СИМВОЛОВ, ЕДИНИЦ И ТЕРМИНОВ
ВВЕДЕНИЕ (ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ)
ГЛАВА 1. Контроль качества диэлектрических материалов на основе измерения их статических и низкочастотных параметров и характеристик
1.1. Использование полевых транзисторов для контроля
электрофизических характеристик высокоомных материалов
1.1.1. Контроль электрической емкости и сопротивления высокоомных изделии на основе использования медленных переходных процессов перераспределения электрических полей в металлодиэлекгрических структурах
1.2. Использование полевых транзисторов для контроля
поверхностного потенциала (заряда) диэлектриков
1.3. Прибор для измерения комплекса статических
характеристик диэлектрических материалов
1.4. Примеры использования прибора для измерения статических характеристик диэлектрических материалов
1.4.1. Электретный эффект в диоксиде кремния
1.4.2. Влияние гидрофобизирующих покрытий на свойства поверхности диоксида кремния
1.4.3. Исследование и улучшение стабильности электретного
потенциала слоев диоксида кремния
1.4.3.1. Выбор гидрофобизаторов и отработка режимов их нанесения
1.4.4. Контроль механических характеристик керамики с помощью измерения диэлектрической проницаемости на постоянном напряжении

1.4.5. Физические основы методов диагностики и управления свойствами металлодиэлектрических структур оксидных конденсаторов
1.4.6. Другие возможные применения разработанного прибора
для диагностики сред и технических объектов
ГЛАВА 2. Физические основы формирования и неразрушающего контроля прочности электроадгезионных соединений диэлектрик - металл
2.1. Исследование влияния на электроадгезию
поляризации диэлектрика
2.2. Динамика процесса миграционной поляризации при получении
неуправляемого электроадгезионного соединения
2.2.1.Оценка влияния эффектов сильного поля на величину
пондеромоторного давления
2.3. Анализ макроскопического приближения при расчете
электрических полей и вычислении силы адгезии
2.3.1 Особенности электрических полей матричных электретов
2.3.2. Влияние дискретности распределения электрического заряда на силовое действие электрического поля
2.4. Неразрушающий контроль прочности
электроадгезионных соединений диэлектрик - металл
2.4.1. Качественные представления об электромеханике
электроадгезионных соединений
2.4.2. Модель для расчета пондеромоторного давления и
площади фактического контакта электроадгезионных соединений
2.4.3. Механизм протекания электрического тока через электроадгезионный контакт как основа для
неразрушающего контроля его качества
2.4.4. Экспериментальные данные по контролю прочности
электроадгезионных соединений

ГЛАВА 3. Использование электрофизических методов для улучшения технологии получения металлодиэлектрических структур
с неподвижными металлическими обкладками
ЗЛ. Оптимизация режимов получения электроадгезионного
соединения проводник - ионный диэлектрик
3.2. Особенности применения расплавов при использовании электроадгезионного способа соединения материалов
3.3. Разработка методик получения электроадгезионных

соединении полимер-металл
3.4. Получение металлодиэлектрической структуры диоксид
кремния - платина с использованием электрического поля
3.5. Использование электрического поля в электрокаплеструйных технологиях
3.6. Модификация поверхности материалов обработкой в плазме низкотемпературного объемного разряда
3.7. Повышение адгезии покрытий к шероховатым поверхностям
С ПОМОЩЬЮ электрического ПОЛЯ
3.8. Использование механических силовых приспособлений для уменьшения температуры получения электроадгезионного
соединения кварц - металл - кварц
3.9. Использование электрического поля для управления сопротивлением сетчатых иерархических пористых структур и улучшения их характеристик
ГЛАВА 4. Неразрушающий контроль конденсаторных структур
с подвижными обкладками
4.1 .Теоретические основы использования электростатических сил в структурах с искусственно создаваемым воздушным зазором для расчета их
характеристик и неразрушающего контроля параметров
4.2. Метод неразрушающего контроля параметров капсюлей электретных преобразователей на основе анализа их вольт-фарадных характеристик

Выражение (1.4) сводится к виду

I +вит’

где В - постоянная, а показатель степени т = п2-пл> 0.
Из выражения (1.5) следует, что для выявления дефектов по токовым измерениям эти измерения следует проводить при малых напряжениях, т.к
и __> о получаем »1, т.е. измеряемый ток будет соответствовать току,

обусловленному наличию дефектов. При больших же напряжениях, используемых для измерений, вклад тока, обусловленного дефектами в общий ток, может оказаться незаметен, и в этом случае выявить различия между потенциально ненадежным и годным образцами окажется невозможным.
Сделанные рассуждения подтверждаются простым проделанным экспериментом: измерялись сопротивления утечки одинаковых алюмоксидных конденсаторов с рабочим напряжением 100 В. При номинальном напряжении разброс сопротивлений не превышал 20%, а при напряжении 5 В эти сопротивления отличались в разы и даже более, чем на порядок величины. Полученные результаты были доложены на Международном форуме-конкурсе молодых ученых «Проблемы недропользования», проходившим 20-22 апреля
2011г. В СПГГУ - стр. 39 программы.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что для выявления потенциально опасных дефектов, имеющих тенденцию к долговременному росту, токовые измерения следует проводить, во-первых, на постоянном напряжении, а во-вторых - при малых напряжениях, т.е. в слабых ЭП. На практике ситуация с имеющимися измерительными приборами, как правило, прямо противоположна: для измерения сопротивлений и токов через
диэлектрики используются большие ЭП, т.к. при малых напряжениях измерения токов затруднены ввиду их малости. Кроме того, для измерении диэлектрических характеристик обычно применяют мосты переменного тока