Влияние барьерного разряда на электрофизические свойства полиимидных пленок
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
?следуемом материале тех или иных структурных групп [143].
Раiет D проводился относительно величины оптической плотности D0 фундаментальных полос 1020 см1 и 3100 см1, относящихся к колебаниям ароматического кольца.
.5 Изучение электретных свойств полиимидных пленок
Процессы релаксации заряда в исходных и обработанных в разряде полиимидных пленках изучались в изотермическом и термостимулированном режимах. При этом измерялась зависимость электретной разности потенциалов Uэ с течением времени Uэ=f(t) и токи термостимулированной деполяризации (ТСД). Зависимости Uэ=f(t) исследовались на образцах пленок, хранившихся при нормальных условиях, и на предварительно увлажненных образцах. Предварительное увлажнение плёнок осуществлялось при их выдержке в эксикаторе с 98%ой влажностью в течение 24 часов. При изучении зависимостей Uэ = f(t) увлажненных пленок образцы на время измерений извлекались из эксикатора. Длительность измерения Uэ не превышала 1 минуты.
Перед измерениями пленки заряжались в коронном разряде в течение 60 секунд при отрицательной полярности коронирующего электрода до значений электретной разности потенциалов Uэ = 30050 В. В результате зарядки исследуемых образцов в коронном разряде в них образовывался отрицательный гомозаряд.
Зависимости Uэ = f(t) снимались при комнатной температуре методом компенсации с вибрирующим электродом
Спектры токов ТСД измерялись при нагреве со скоростью ? = 1,5К/мин в режиме разомкнутой цепи с использованием изолирующих прокладок из политетрафторэтилена (ПТФЭ) толщиной 20 мкм, которые помещались между пленкой и электродами. Температура образцов поддерживалась с точностью 1С. При измерениях верхний электрод плотно прижимался к образцу. Диаметр верхнего электрода составлял 10 мм. Величина закраин на образцах составляла 8 мм, что исключало влияние поверхностной проводимости и соответствовало ГОСТу по измерению электропроводности полимерных пленок.
Рис. 2.15. Принципиальная схема установки для зарядки под действием коронного разряда
Зарядка полиимидной пленки под действием коронного разряда на воздухе проводилась в разрядной ячейке, схема которой приведена на рис. 2.15. Ячейка включает в себя коронирующий электрод (1), сетчатый электрод (2) и массивный шлифованный электрод (3), находящийся под потенциалом земли. Образец полиимидной пленки (4) помещался при зарядке на нижний электрод (3).
На иглу (1) подавался отрицательный потенциал -6 кВ относительно земли. Потенциал сетки устанавливался на уровне -300 В.
Измерение электретной разности потенциалов производилось методом компенсации с вибрирующим электродом на установке, блоксхема которой представлена на рис. 2.16.
Образец (8) помещается на массивный нижний электрод (9). Верхний вибрирующий электрод (1) диаметром 10 мм закреплен на стержне, помещенном в катушку (2), которая запитывается от генератора звуковой частоты Г3-102 (3). Частота переменного синусоидального сигнала на генераторе устанавливается в пределах 250300 Гц, что обеспечивает достаточно высокую чувствительность измерений и защиту от сетевых помех. Изменение во времени индуцированного в поле электрета заряда на вибрирующем электроде приводит к появлению во внешней цепи переменного сигнала синусоидальной формы iастотой вибрации электрода. Сигнал поступает на усилитель (4) с высоким выходным сопротивлением, а затем регистрируется на экране оiиллографа С1-76 (5).
Рис. 2.16. Принципиальная схема установки для измерения компенсирующей разности потенциалов
Для компенсации электрического поля, создаваемого электретом в зазоре электрет-вибрирующий электрод, используется источник плавно регулируемого напряжения постоянного тока ТВ1 (6). Значения компенсирующего напряжения Uк на выходе источника измеряются цифровым вольтметром В7-22А (7). Полярность напряжения компенсации может изменяться с помощью переключателя П. В момент компенсации сигнал на экране оiиллографа равен нулю. Цифровой вольтметр включен в схему так, что знак компенсирующего напряжения на индикаторе цифрового вольтметра соответствует знаку поверхностного заряда электрета.
Измерение токов термостимулированной деполяризации осуществлялось на установке, функциональная схема которой представлена на рис. 2.17. Установка состоит из экранированной измерительной камеры (7), усилителя У511 (2), самопишущего потенциометра ПДП4002 (3), источника напряжения постоянного тока Б550 (4), терморегулятора (5) и вольтметра Щ 1516 (6).
Рис. 2.17. Принципиальная схема установки для измерения токов ТСД
Нагрев образца (9) осуществляется за iет теплового контакта подогревателя с нижним электродом (10). Между подогревателем и электродом помещается тонкая электроизолирующая прокладка из слюды (11). Температура образца измерялась с помощью термопары хромель - копель (12), спай которой помещен в корпус подогревателя, а свободные концы термопары подсоединены ко входу X потенциометра.
Изменение температуры по линейному закону с заданной скоростью ? = dT/dt в диапазоне 0,5-5С/мин обеспечивается терморегулятором (5). Датчиком температуры служит термопара хромель-копель (13), термоэ.д.с. которой почти линейно зависит от температуры спая в интервале 20 - 250 С. Спай термопары помещен в корпус нагревателя и с помощью высокотемпературного клея электрически изолирован от него.
.6 Изучение механических и адгезионных свойств пленок полиимида
Прочнос