Научная статья на тему 'Электрофизические свойства полимерсодержащих сегнетоэлектрических композитов'

Электрофизические свойства полимерсодержащих сегнетоэлектрических композитов Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
84
28
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Электрофизические свойства полимерсодержащих сегнетоэлектрических композитов»

Анализируя экспериментальные данные можно сделать вывод, что чем выше содержание стирола в исходной смеси мономеров, тем больше выход низкомолекулярного сополимера.

Синтезированные сополимеры обладают невысокой молекулярной массой, малыми размерами макромолекул и по своим показателям приближаются к маслам, широко используемым в промышленности синтетического каучука при получении наполненных полимеров, в шинной и резинотехнической промышленности, а также в производстве пропитывающих составов для обработки древесины, в лакокрасочных композитах и др.

Перспективным направлением дальнейших исследований может служить получение на основе синтезированных продуктов полигалоидных производных, введение которых в полибутадиеновый каучук на стадии его производства должны будут снизить температуру воспламенения и термодеструкцию. Протекание данных процессов отмечается при сушке каучука в сушильных прессах.

Список литературы

1. Коль В.А., Ривин Э.М., Щербань Г.Т. Свойства и применение диеновых олигомеров. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1984.- 41 с.

ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИМЕРСОДЕРЖАЩИХ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

КОМПОЗИТОВ

Плаксицкий А.Б., к.ф.-м.н., доцент, ФГБОУ ВПО Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж Бочаров А.И., ФГБОУ ВПО Воронежский государственный

технический университет, г. Воронеж

В последние годы исследование наноматериалов получило быстрое развитие благодаря существующим и/или потенциальным применениям во многих технологических областях, таких как электроника, катализ, магнитное сохранение данных, структурные компоненты.

Исследования композитных материалов с сегнетоэлектрическими включениями актуальны как с прикладной, так и фундаментальной точек зрения. Так, широко известны свойства композитов на основе пористых материалов с сегнетоэлектрическими включениями, композитов на основе полимерных материалов.

Данная работа посвящена исследованиям электрических свойств сегнетоэлектрических материалов внедренных в полимерную матрицу.

В качестве объекта исследований были выбраны композитные материалы на основе триглицинсульфата. Данный материал характеризуется невысокой точкой Кюри (Тс=49оС), что в свою очередь дает возможность

контролировать влияние полимерной матрицы на электрофизические свойства композита.

В качестве полимерной матрицы использовался поливиниловый спирт (Тс=80°С). Выбор в качестве полимерной матрицы поливинилового спирта обусловлен простотой в изготовлении матрицы, а так же достаточно большим дипольным моментом, что играет большую роль в диэлектрических измерениях.

Исследования температурных зависимостей емкости и тангенса угла диэлектрических потерь показали следующее: для всех исследованных образцов пленки поливинилового спирта без включений нитрита натрия наблюдается характерное для полимерных материалов поведение электрической емкости при изменении температуры (рис.1).

[1].

Диэлектрические измерения проводились по методике, описанной в

Рис.1. Температурная зависимость электрической емкости для пленки поливинилового спирта без сегнетоэлектрических включений.

Как показали исследования образцов поливинилового спирта с включениями триглицинсульфата показали ярко выраженную аномалию с максимумом при температуре +100 0С (рис. 2. ).

61С, ю4 рР

5

4

3

г

—1-'-1-■-1-|-"-Г

100 150 200 250

б

4

2-

50 100 150 200 250

Т, °С

Рис.2. Температурные зависимости емкости и тангенса диэлектрических

триглицинсульфата.

т. е значительно выше соответствующей температуры для объемного кристалла ТГС. Значения электрической емкости С достаточно велики и изменяются от ~100пФ при комнатных температурах до 50000 пФ в области максимума, затем происходит спад емкости и небольшой максимум в области разложения триглицинсульфата. Повторные измерения привели к последовательному росту значений емкости во всем температурном интервале с последующим увеличением степени размытости максимума. В максимуме зависимости С(Т) значения электрической емкости превышают 12000 пФ. Максимальные значения емкости при этих измерениях смещается неоднозначно. При повторных измерениях происходит уменьшение значений электрической емкости, что связано с переходом через температуру стеклования полимерной матрицы, когда в композите происходит зажатие сегнетоэлектрических включений аморфными областями поливинилового спирта. Исследования тангенса диэлектрических потерь показали две аномалии: одна в области соответствующей температуре фазового перехода триглицинсульфата, вторая- в области его разложения, с последующим спадом. В другой серии экспериментов наблюдается похожее смещение максимума электрической емкости, однако её значения много меньше даже чем емкость поливинилового спирта. Это может быть связано с взаимодействием триглицинсульфата с молекулами поливинилового спирта, что приводит к образованию комплексов ТГС-ПВС и уменьшению подвижности макромолекул поливинилового спирта. Обобщая полученные экспериментальные результаты исследований композитных материалов на основе поливинилового спирта с сегнетоэлектрическими включениями можно сделать следующие выводы:

потерь для пленки поливинилового спирта

с включениями

Для всех исследованных композитов наблюдается увеличение значений электрической емкости по сравнению с объемными сегнетоэлектрическими кристаллами.

Для композитных пленок ТГС-ПВС наблюдается размытие максимума электрической ёмкости при температурах превышающих точку Кюри объемного кристалла ТГС.

Список литературы

1. Лайнс М., А. Гласс. Сегнетоэлектрики и родственные им материалы. М., Мир, 1981.

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ИОНООБРАЗОВАНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ФИЛЬТРАХ ДЛЯ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ

ПРОЦЕССОВ ОСАЖДЕНИЯ ДЫМА В ОЧАГАХ ПОЖАРОВ

Попов И.И., к.т.н., доцент, Толкунов И.А., Национальный университет гражданской защиты Украины, г. Харьков

Анализ статистических данных показывает [1], что большинство людей, ставших жертвами пожаров, погибли не от ожогов или от других опасных физических и механических факторов, а от того, что задохнулись от дыма. Ухудшение видимости также существенно влияет эффективность спасательных работ в задымленном помещении, что следует учитывать при организации систем дымоудаления как в аварийных ситуациях, так и при проектировании и строительстве таких систем.

В работе рассмотрен один из высоко эффективных способов осаждения дыма, состоящий в использовании эффекта «ионного ветра». Устройства, основанные на этом эффекте имеют высокую эффективность, просты в эксплуатации, относительно дешевы в реализации, имеют низкое энергопотребление и другие преимущества, однако они требуют дальнейшего совершенствования для решения приведенной выше сложной инженерно-технической задачи.

В электрических фильтрах (ЭФ), основанных на эффекте «ионного ветра», воздух ионизируется коронным разрядом, образующимся у коронирующих электродов ионизатора под действием высокого напряжения. Ядра конденсации, которые образуются в результате оседания легких ионов воздуха на частичках дыма, дрейфуют в виде ионных лавин к открытым поверхностям (стены, потолок), являющимся в данном случае осадительными электродами [2,3]. Эффективность ЭФ зависит от его ионной производительности. Число ионов N продуцируемых ЭФ, определяется по формуле:

N = ехр [[ ат(х)&с ], (1)

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.