Механизм релаксационных процессов в поливинилиденфториде

• Автор: Темнов, Дмитрий Эдуардович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 119 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. Обзор литературы
§1.1. Поливинилиденфторид. Его строение и физические свойства
§1.2. Методы исследования полимеров
§ 1.3. Методика обработки данных термоактивационной
спектроскопии
ГЛАВА II. Методика поляризации и экспериментального
исследования образцов
§ 2.1.Поляризация ПВДФ в коронном разряде
§ 2.2. Экспериментальное оборудование для исследования материалов методами термостимулированной токовой
спектроскопии
§ 2.3. Экспериментальное оборудование для исследования материалов методами изотермической и
термостимулированной релаксации потенциала
§ 2.4. Экспериментальное оборудование для исследования материалов методами термостимулированной
люминесценции
§ 2.5. Обработка экспериментальных результатов
термостимулированной спектроскопии
ГЛАВА III. Экспериментальные результаты
§ 3.1. Термостимулированная люминесценция
§3.2. Термодеполяризационный анализ
§3.3. Изотермическая релаксация потенциала
§ 3.4. Энергетическая функция распределения и параметры
электрически активных дефектов в ПВДФ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования. В последние годы широкое применение находят разнообразные устройства, в основу работы которых положены электрические и механические свойства различных диэлектрических материалов, и наиболее часто - полимерных пленок. Это обусловлено наличием у них целого ряда характерных особенностей: высокой поверхностной плотности заряда в электризованном состоянии, стабильности элек-третной разности потенциалов, эластичности, позволяющей осуществлять эффективное преобразование электрической энергии в механическую. Сочетание указанных свойств делает полимерные пленки незаменимыми для использования в таких элементах, как электроакустические и электромеханические преобразователи. Технические характеристики этих изделий, их временная, температурная, радиационная стабильность определяются в конечном итоге процессами накопления, переноса и релаксации заряда в полимерных пленках. Знание механизмов этих процессов, параметров электрически активных дефектов открывает возможности прогнозирования и целенаправленного изменения их функциональных свойств. Однако, несмотря на большой объем исследований в области электрофизики полимерных пленок, механизмы протекающих в них электронных и атомных процессов остаются в значительной степени неизученными.
Все сказанное в полной мере относится и к такому полимерному материалу, как поливинилиденфторид (ПВДФ). Данный материал обладает целым рядом уникальных свойств, привлекательных как с практической, так и с научной точек зрения. Прикладное использование ПВДФ, прежде всего, связывается с его высокой пьезоактивностью, выделяющей данный материал среди класса фторсодержащих полимеров. Наличие аморфной и более четырех разновидностей кристаллических фаз делает поливинили-

деления электрически активных дефектов; £ (.Б,а>,Т,/3) - иодинтегральная функция, конкретный вид которой определяется физической моделью, заложенной в теорию явления термостимулированной деполяризации.
В случае, когда в объекте реализуется так называемая кинетика релаксации первого порядка (скорость изменения концентрации носителей заряда или поляризации образца пропорциональна первой степени концентрации носителей или поляризации. соответственно) функция | (Е,ю,Т,0) имеет вид:
где спэ - так называемый эффективный частотный фактор, значение которого предполагается постоянным в пределах данного релаксационного процесса.
На рис Л .36 в качестве примера приведены теоретические зависимости термодеполяризационного тока от температурь: для образцов, в которых энергетическое распределение ЭАД подчиняется закону Гаусса с максимумом в точке Ет= 0.6 эВ (рис. 1.3а), а частотный фактор ЭАД предполагается постоянным и равным &3— 10ю с1 (кривая 1) или Ю8 с'1 (кривая 2). Из рисЛ.Зб видно, что максимум пиков термодеиаляризацианного тока смещается с ростом частотного фактора в область более низких температур.
Подобный результат в некотором приближении можно получить для многих реальных объектов, например, в случае, когда преобладающим механизмом поляризации исследуемого материала является диподьный меха-
(1.7)
и уравнение (1.6) перепишется в виде:
0-8)