Электретный эффект в сополимере винилиденфторида с гексафторпропиленом

• Автор: Рычков, Дмитрий Андреевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 131 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Электретное состояние полярных полимеров
1Л. Молекулярное строение и диэлектрические свойства полимеров
1.2. Механизмы и модели электретного эффекта в полярных полимерах
1.3. Электретные свойства поливинилиденфторида и его сополимеров
1.4. Основные результаты и выводы
ГЛАВА 2. Объекты исследования. Техника и методика эксперимента.
2.1. Образцы и их основные характеристики
2.2. Поляризация в коронном разряде
2.2.1. Короноэлектреты
2.2.2. Термоэлектреты
2.3. Методика релаксационных экспериментов
2.3.1. Изотермическая релаксация поверхностного потенциала
2.3.2. Термостимулированная релаксация поверхностного потенциала
2.3.3. Термостимулированное восстановление поверхностного потенциала
2.3.4. Термостимулированная деполяризация
2.3.5. Диэлектрическая спектроскопия
2.4. ИК-спектроскопия, дифференциально-сканирующая калориметрия, дифференциально-термический анализ
2.5. Основные результаты и выводы
ГЛАВА 3. Исследование электретного эффекта в сополимере винилиденфторида с гексафторпропиленом
3.1. Изотермическая релаксация
поверхностного потенциала короно и термоэлектретов из пленок П(ВДФ-ГФП)
3.2. Исследование электретов из пленок П(ВДФ-ГФП) методом термостимулированной релаксации поверхностного потенциала
3.3. Термостимулированное восстановление поверхностного потенциала
3.4. Моделирование механизмов релаксации электретного состояния в сополимере винилиденфторида с гексафторпропиленом
3.5. Определение параметров модели
3.6. Основные результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ, УСЛОВНЫХ
ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ И ТЕРМИНОВ
ТСД - термостимулированная деполяризация;
ТСРПП - термостимулированная релаксация поверхностного потенциала;
ТСВПП - термостимулированное восстановление поверхностного потенциала;
ИТРПП - изотермическая релаксация поверхностного потенциала; П(ВДФ-ГФП)-сополимер винилиденфторида с гексафторпропиленом; П(ВДФ-ТФЭ) -сополимер винилиденфторида с тетрафторэтиленом;
РФЭС - рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия;
Е - энергия активации;
Б - напряженность электрического поля;
Ф - функция релаксации; к - постоянная Больцмана;
Ь - толщина полимерного слоя;
Р- поляризация Рс- спонтанная поляризация Р3- медленно устанавливающаяся поляризация
1 - время;
г,ак- время закорачивания образца;
Т, То - текущая и начальная температуры;
Тс - температура стеклования;
Тпл - температура плавления кристаллитов;
Т3 - температура зарядки;
V - поверхностный потенциал электретной структуры;
У о — начальный поверхностный потенциал;

номенологических теорий электретного эффекта [11,24,32,35,41,46].
Наиболее полно современное состояние физики электретов представлено в общей феноменологической теории А.Н.Губкина, дополненной исследованиями Г.А.Лущейкина, М.Э.Борисовой и С.Н.Койкова. Согласно этой теории, с течением времени остаточная поляризация Р разрушается вследствие теплового движения, а гомозаряд релаксирует за счет проводимости диэлектрика. При этом в поле электрета происходит образование медленно устанавливающейся поляризации Рв. Отмеченные процессы описываются интегро-дифференциальным уравнением вида [24,32]:
ЖтЛ0 , (0 „ , <*Р(0 _ п
сИ £()В & ^
Здесь: у- проводимость электрета, В=8+Ь/1 - коэффициент закорачивания (1- величина зазора электрет-электрод).
Решение уравнения (5) дает зависимость аэ(ф в виде набора
экспонент:

аэС) = с7о&фД^ (6)

где а0- начальное значение аз , а Ффф функция релаксации 1-того механизма с характерным временем т;:
Ф;(Ф = ехр(- ИЪ) (7)
Коэффициенты задают "вес" данного процесса в разрядке. Например,
при уменьшении Оэ за счет проводимости диэлектрика, Ф;(4) определяется постоянной времени максвелловской релаксации:
Ту = ЕЕо^У (8)