Влияние барьерного разряда на электрофизические свойства полиимидных пленок
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
?ика от частоты электрического поля при различных формах распределения влаги представлена на рис. 1.10. Из рис. 1.10 видно, что в случае сферических включений влияние влаги на величину tg? будет меньше, чем в случаях цилиндрических и эллипсоидальных включений.
Рис. 1.10. Зависимость tg? увлажненного диэлектрика от частоты электрического поля при различных формах распределения влаги. 1 - цилиндры, замыкающие электроды; 2 - эллипсоид; 3 - сфера
В зависимости от вида материала, формы и распределения в нем включений влаги наблюдается переход от материала со сферическими включениями (? возрастает, а ?v уменьшается по мере увеличения количества поглощенной воды, при этом tg? проходит через максимум, величина которого также определяется количеством абсорбированной влаги), к материалу со сквозными порами (tg? определяется только потерями проводимости каналов воды, a ?v - сопротивлением поглощенной влаги [94, 95].
.4 Адгезия полимерных материалов
Адгезия полимеров к твердым поверхностям является одним из основных факторов, определяющих свойства любых полимерно-композиционных материалов. Адгезии как явлению и адгезии полимеров к твердым телам посвящено большое число монографий и работ [98-107]. Существует множество теоретических подходов к описанию и объяснению явлений адгезии. За период, прошедший с начала 40х годов, когда появились систематические работы в области адгезии полимеров, было выдвинуто более десяти теорий адгезии: механическая, адсорбционная, электрическая, электронная, электрорелаксационная, диффузионная, микро-реологическая, реологическая, молекулярно-кинетическая и некоторые другие. Однако все эти теории и концепции рассматривают, по существу, частные вопросы и не охватывают всей проблемы в целом. Ни одна из существующих теорий не дает возможности расiитать энергию адгезионного взаимодействия и прочность адгезионного соединения. Это обусловлено тем, что и на собственно адгезию, и на адгезионную прочность одновременно влияет большое число разнородных факторов, которые не могут быть учтены в рамках одной какой-либо теории.
Адгезия - физико-химический процесс, протекающий на поверхности конденсированных фаз с образованием новой гетерогенной системы. При этом на границе раздела образуется межфазная область с особыми физическими и химическими свойствами [98].
На характер адгезионного взаимодействия влияет множество факторов: эффективность межфазных взаимодействий, термодинамические свойства материалов, подвижность цепей макромолекул, морфология подложки и некоторые другие. Одной из важнейших характеристик адгезионного взаимодействия является адгезионная прочность, определяемая по усилию, необходимому для разрушения соединения. Существенную роль играют также скорость и способ приложения нагрузки, размеры образца, наличие механических напряжений, когезионные свойства материала и ряд других факторов [99]. Необходимо отметить, что все теоретические представления об адгезии относятся не к собственно явлению адгезии или прилипания, а к процессам разрушения адгезионных соединений и их описанию [103].
Прочность адгезионного соединения определяет основные механические свойства полимерных композиционных материалов. При оценке адгезионной прочности необходимо учитывать физические аспекты процессов развития и роста трещин, распределения напряжений и прочее [105-106].
Механизм формирования адгезионного соединения состоит из следующих стадий:
растекание адгезива на поверхности твердого тела и его смачивание;
равновесное установление адгезионного контакта, зависящее от макромолекулярных свойств адгезива и процессов адсорбции и диффузии;
формирование химической и физической структуры адгезива при отвердевании, сопровождающееся возникновением поверхностного слоя, отличающегося по свойствам от объема [99].
Любая система адгезив - субстрат характеризуется не только величиной адгезии, но и типом нарушения связи между компонентами, т. е. характером разрушения. Вопрос о характере разрушения имеет не только теоретический, но и большой практический интерес. Общепринятой является следующая классификация видов разрушений: адгезионное (адгезив целиком отделяется от субстрата), когезионное (разрыв происходит по массиву адгезива или субстрата), смешанное (происходит частичное отделение адгезива от субстрата, частичное разрушение субстрата и частичное разрушение адгезива). Все перечисленные виды разрушений схематически представлены на рис. 1.11 [99].
Рис. 1.11. Виды разрушений адгезионных соединений: а - адгезионное; б, в - когезионное; г - смешанное; 1 - адгезив; 2 - субстрат [99]
При формировании адгезионного контакта очень часто прибегают к внешним, принудительным мерам, ускоряющим процесс, повышающим полноту контакта. Рассмотрим влияние внешних воздействий на формирование адгезионного контакта и адгезионную прочность. Наиболее широко применяемые способы - повышение температуры и давления, а также вакуумирование.
В реальных пористых телах помимо сквозных существует большое число тупиковых пор. Кроме того, тела со сквозными порами, будучи погруженными в жидкость, ведут себя подобно телам с тупиковыми порами, так как воздух, содержащийся в сквозных порах, также тормозит процесс пропитки. Поэтому предварительное вакуумирование оказывается полезным при пропитке тел и со сквозными порами благодаря снижению давления находящегося в них воздуха [104].
В наст