Влияние барьерного разряда на электрофизические свойства полиимидных пленок
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
?им в обоих случаях одинаковую формулу для раiета тока ТСД:
, (1.35)
Варьируя в (1.35) величины Im, Tm и W можно добиться совпадения измеренной и раiетной зависимостей тока ТСД при условии, что мы имеем дело с кинетикой релаксации заряда 1го порядка.
При анализе сложного спектра токов ТСД кривая представляется в виде суммы отдельных токов, каждый из которых соответствует элементарному релаксационному процессу с кинетикой первого порядка:
, (1.36)
где Ii записывается в соответствии с (1.35).
Такой способ обработки сложных кривых токов ТСД был использован в работах С.Н. Койкова.
Выводы по обзору литературы и постановка задач
Проведя анализ источников литературы можно сделать вывод, что достаточно полно исследованы основные свойства полиимидных пленок и их изменения при радиационном облучении, термоокислительной деструкции, гидролизе и действии агрессивных сред. Хорошо изучены закономерности электрического старения целого ряда полимерных материалов, таких как полиэтилен, поликарбонат, полистирол, политетрафторэтилен и др. Вместе с тем, информация о влиянии барьерного разряда на разрушение полиимидных пленок и изменение их структуры и свойств довольно ограничена. Количественные данные, имеющиеся в литературе об изменении электретных характеристик пленок полиимида, подвергающихся действию барьерного разряда, практически отсутствуют. Так же вопрос о влиянии обработки в разряде на механические свойства полимеров и в, частности, полиимидных пленок, в настоящее время почти не изучен и не был в достаточной степени отражен в литературе. Поэтому цель настоящей работы состояла в уточнении механизма старения и изучении изменения структуры, механических и электретных свойств полиимидных пленок при их обработке в барьерном разряде.
В соответствии iелью в работе были поставлены следующие задачи:
Изучить закономерности изменения структуры полиимидных пленок, происходящие под действием барьерного разряда.
Исследовать влияние обработки в барьерном разряде на процессы накопления и релаксации гомозаряда в пленках ПМ.
Изучить влияние барьерного разряда на прочностные, деформационные и адгезионные свойства полиимидных пленок.
Исследовать изменение кратковременной электрической прочности пленок, подвергавшихся действию разряда.
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ
.1 Объект исследования и подготовка образцов
Объектом исследования являлась промышленная полиимидная пленка российского производства (ОАО НЗСП) марки ПМА (ГОСТ - 61912185) толщиной 40 мкм.
Изучение релаксации объемного заряда в изотермическом и термостимулированном режимах проводилось на образцах пленки квадратной формы размером 40х40мм., которые зажимались в круглые металлические кольца. Для достижения плотного контакта в ряде экспериментов использовались электроды из свинцовооловянной фольги.
Образец для изучения диаграмм растяжения представлен на рис. 2.1. Он состоит из двух частей: непосредственно пленки размером 10х150мм и рамки из миллиметровой бумаги, в которую вклеивается пленка с помощью клея ПВА. После закрепления образца в зажимах рамка разрезалась по середине.
Рис. 2.1. Образец для изучения диаграмм растяжения
В связи с необходимостью исследования свойств анизотропии пленка для подготовки испытательных образцов вырезалась вдоль и поперек полотна. Образцы для изучения деформационных свойств готовились по той же методике. Однако конструкция зажимов у автоматического релаксометра деформации отличается. Поэтому база образца уменьшалась до 50мм и соответственно размер пленки становится 5х90мм (рис. 2.2).
Рис. 2.2. Образец для изучения деформационных свойств
Для изучения адгезионных свойств полиимидной пленки к эпоксикаучуковому клею ЭК2, используемому в качестве связующего в композиционных материалах на основе пленок ПМ, использовались образцы, состоящие из пленки размером 5х90мм и рамки из миллиметровой бумаги, в которую она вклеивалась при помощи клея ПВА. Образцы пленок разрезались на две равные части, после чего склеивались клеем ЭК2 на площади 5х5мм (рис. 2.3). Из-за склейки база образца уменьшается до 40мм, соответственно размер пленки составлял 5х80мм.
Рис. 2.3 Образец для изучения адгезионных свойств
.2 Обработка пленок в барьерном разряде
Барьерный разряд - это разряд в газовой среде, заполняющий промежуток между электродами, один или оба из которых покрыты диэлектриком. Эти разряды находят широкое применение при производстве озона, в CO2 лазерах, как источник ультрафиолетового излучения и для обработки поверхностей полимеров [7, 136-144].
Обработка полиимидной пленки в барьерном разряде производилась при переменном напряжении U = 15 кВ и частоте f = 50 Гц. Для создания барьерных разрядов использовалась специальная ионизационная ячейка (рис. 2.4), состоящая из двух стеклянных пластин (1) с воздушным зазором (2) между ними, на которые были нанесены электроды (3). Величина зазора фиксировалась с помощью стеклянных полосок (4). Пленка (5) помещалась на стеклянную пластину. Толщина стекол составляла 1 мм, воздушного зазора -1 мм, размер электрода - 60х50 мм. Обработка пленок производилась в течение различного времени: 2.5, 5, 7.5, 10, 30, 60, 120 и 480 мин при нормальном атмосферном давлении без принудительной вентиляции воздуха.
Рис. 2.4. Схематическое изображение ионизационной ячейки
Напряжение ?/p>