Использование межпредметных связей при изучении композиционных электроактивных материалов в курсе магистратуры
Дипломная работа - Педагогика
Другие дипломы по предмету Педагогика
bsp;
Испытания проводят следующим образом. Образец помешают на нижний электрод электродного устройства рабочей стороной кверху (при поднятом верхнем электроде). Верхний электрод опускают на образец, замыкают на землю и отключают от нее после чего верхний электрод поднимают и отсчитывают показания на вольтметре. Поверхностную плотность зарядов образцов электретов ?эф (Кл/М2) вычисляют по формуле:
?эф=VCоб/S
Где (V-напряжение на вольтметре, В; Соб - сумма емкости конденсатора и входной емкости вольтметра и емкости проводов, Ф; S-площадь электродов, м2.
Для большей точности измерений верхний электрод снабжают охранным кольцом.
Электретную разность потенциалов (потенциал на поверхности электрета) рассчитывают по формуле:
Vэф= (?эф/. ?0?) L,
где ?0 - электрическая постоянная, равная 8,854-10-12 Ф/м; ? - относительная диэлектрическая проницаемость материала электрета, L-толщина электрета, м; если ?эф выражают в нКл/см2, a L в мм.
Недостаток метода подъемного электрода заключается в том, что при опускании верхнего электрода и его последующем отрыве от поверхности электрета происходят разряды между поверхностью электрета и электродом и (или) образование дополнительных зарядов вследствие разрыва контакта. Возможно также загрязнение поверхности электрета. Все эти явления искажают действительное значение ?эф. Поэтому иногда электрод опускают не прямо на поверхность, а до определенного зазора между поверхностью и электродом. Для этого к краям электрода прикрепляют шарики или небольшие цилиндры из высококачественных изоляторов высотой до 1 мм.
Другой метод определения ?эф - компенсационный. Сущность метода заключается в измерении напряжения, подаваемого на электроды для компенсации электрического поля, индуцируемого электретом в зазоре электрет - подвижный вибрирующий электрод. По ГОСТ 25209-82 этим методом рекомендуется измерять пленочные образцы диаметром 25 0,5 и 10 0,5 мм и толщиной 0,002-0,100 мм, а также диаметром 5 + 0,2 мм и толщиной 0,002 0,050 мм.
Рис.2. Схема установки для определения электретного потенциала компенсационным методом:
-втулка-изолятор; 2 - основание; 3-неподвижный электрод; 4 - электрет; 5-кассета: 6-стопорный винт.7-штатив; 8-пружина; 9-селеноид; 10-вгулка; 11-генератор; 12-осинллографический индикатор нуля; 13-источник постоянного напряжения (регулируемый); 14 - вольтметр; 15 - переключатель.
Испытания проводят следующим образом. Образец электрета помещают между электродами так, чтобы сторона электрета с электропроводящим покрытием контактировала с неподвижным электродом. Вибрирующий электрод подводят на расстояние 0.2-1,0 мм к заряженной поверхности электрета. Изменяя величину и полярность компенсирующего напряжения, добываются нулевого показания на оiиллографическом индикаторе. Компенсирующее напряжение - электретную разность потенциалов Vэ - записывают в целых единицах Вольт. Поверхностную плотность зарядов (Кл/м2) вычисляют по формуле:
?эф=?0?Vэ/L
При использовании образцов с приведенными выше размерами и приборов с указанными погрешностями измерений среднеквадратичная погрешность измерения о,* при статическом методе подъемного электрода составляет не более 8% от среднего значения измеряемой величины, а при измерениях компенсационным методом не более 6%.
Распределение зарядов по поверхности
Эффективность работы приборов с электретами существенно зависит от распределения зарядов по поверхности электретов. Резко неоднородное распределение зарядов после приготовления электретов приводит к преждевременному их спаду из-за компенсации зарядов разного знака и из-за перераспределения их по поверхности до выравнивания. Кроме того, неоднородное распределение зарядов приводит к нестабильности работы и искажению характеристик электретных микрофонов и других изделий.
Для определения распределения зарядов по поверхности используют различные качественные и количественные методы Качественный метод-метод цветных порошков - заключается в том, что порошки разных цветов, склонные к электростатическому заряжению, смешивают и напыляют или просто насыпают на поверхность электрета. При этом частицы порошка одного цвета, обладающие склонностью к положительному заряжению, прилипнут к участкам поверхности электрета, обладающим зарядами противоположного знака, а частицы другого порошка, другого цвета, склонные к отрицательному заряжению, прилипнут к участкам поверхности электрета, обладающим положительными зарядами. Плотность порошков на поверхности электрета будет пропорциональна плотности заряда. В качестве порошков наиболее часто используют смесь порошков серы (желтый цвет) и сургуча (красный цвел). Сургуч электризуется положительно, сера отрицательно.
Рис.3. Распределение поверхностной плотности заряда по поверхности термоэлектрета из полиэтилентерефталатной пленки.
Рис.4. Распределение потенциала по обеим (/ и II) поверхностям механоэлектрета и полиметилметакрилата (показание вольтметра в мВ пропорциональны потенциалу поверхности)
На рис. показано распределение зарядов по поверхности термоэлектрета из пленки на основе сополимера тетрафторэтилена с гексафторпропиленом, а на рис.4-по поверхности механоэлектрета из полиметилметакрилата. Видно, что растет ? от центра к краям образца.
К