Студопедия.Орг Главная | Случайная страница | Контакты | Заказать
 

Электрические свойства полимеров. Электропроводящие полимеры. Полимерные полупроводники и диэлектрики



Электрические свойства полимеров

Удельная электропроводность.Удельная электропроводность полимера χ определяется наличием свободных ионов, химически не связанных с -макромолекулами.

Собственно полимерная цепь в переносе электрических зарядов не участвует. Поэтому электропроводность полимеров а значительной степени зависит от присутствия низкомолекулярпых примесей, которые могут служить источником ионов. Влияние химического строения полимеров сказывается на подвижности ионов лишь косвенно.

В стеклообразном состоянии удельная электропроводность полимеров приблизительно равна 10-13-10-18 ом-1∙см-1. С повышением температуры удельная электропроводность полимеров возрастает по экспоненциальному закону: χ =Ae-∆U/RT,где А - коэффициент, мало зависящий от температуры (A~1/T); R - универсальная газовая постоянная; ∆U - энергия активации, т. е. разность энергий активного и исходного состояния ионов.

При температуре, превышающей температуру стеклования, вследствие значительной подвижности звеньев цепи подвижность ионов увеличивается и электропроводность возрастает.

Диэлектрическая проницаемость и диэлектрические потери. Характерной особенностью полимеров является независимое движение отрезков цепи, состоящих из большого числа мономерных звеньев (сегментов).

Кроме движения сегментов, в полимерах осуществляется движение более мелких и более подвижных кинетических единиц. Такими кинетически независимыми единицами могут быть боковые цепи или отдельные группы атомов, например полярные заместители. Время релаксации ориентационного момента таких групп меньше времени релаксации сегментов главной цепи, поэтому они могут сохранять подвижность при более низких температурах, при которых сегменты ее практически уже не проявляют.

Если полимер, содержащий полярные группы, поместить в электрическое поле, при определенных соотношениях времен релаксации и частоты поля наблюдается ориентация сегментов и более мелких кинетических единиц, что обусловливает определенные значения диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь. В интервале частот и температур, отвечающих условию ωτ=1,кривые зависимости tgδ=f(Т) проходят через максимум, а на кривых ε'=f(T) появляется перегиб:


Наверх