химический каталог




Экспериментальные методы в химии полимеров. Часть 2

Автор Я.Рабек

тинами:

e = CM/CD0C (33.3)

Нет адекватно^ теории для предсказания диэлектрических свойств полимеров, поэтому все экспериментальные данные коррелируют с физическими, механическими и молекулярными характеристиками на чисто эмпирической основе.

При приложении к конденсатору, содержащему диэлектрик, переменного напряжения вектор силы тока, возникшего в диэлектрике, отстает по фазе от вектора напряженности приложенного поля на некоторый угол S.

Комплексная (или обобщенная) диэлектрическая проницаемость в этом случае слагается из двух компонент, а именно: в' — действительной части диэлектрической проницаемости образца и е", которая представляет собой коэффициент диэлектрических потерь. Отношение этих двух компонент называют тангенсом угла диэлектрических потерь, или фактором рассеяния (tg 6)

tg о = (33.4)

166

Глава 33

Диэлектрические свойства полимеров

167

На рис. 33.1 представлены зависимости компонент е' и е" и tgS от циклической частоты электрического поля при одном времени релаксации.

Процессы диэлектрической релаксации описывают с помощью следующих уравнений:

(33.6)

е' = е„ + (в0 - в J/( 1 + Л2), (33.5)

е" = ок + (е0-0/(1 4-<°V),

где во и в» — значения диэлектрической проницаемости при со = О и со = оо соответственно, со — угловая частота, т — время диэлектрической релаксации (в секундах), иначе говоря, время, характеризующее скорость установления дипольной поляризации при внесении диэлектрика в электрическое поле.

В области релаксации в' уменьшается в зависимости от частоты от во до s«j. Это уменьшение, называемое диэлектрической дисперсией (Дв), отвечает определенным релаксационным процессам в полимерах (разд. 32.1). Диэлектрическую дисперсию можно рассчитать из площади под кривой зависимости в" от 1/7" по уравнению

где Е — энергия активации, R — универсальная газовая постоянная (разд. 40.2).

Разность (во — в») характеризует релаксацию и ориентацион-ную поляризацию. В области релаксации е" проходит через максимум при частоте со, (см. рис. 33.1).

Релаксационные процессы а, В и 7, связанные с различными молекулярными движениями макромолекул (разд. 32.1), можно различить путем измерения диэлектрической дисперсии (Де) как площади пиков кривых в" от 1/Т при различных частотах (рис. 33.2).

Зависимость в" от в', в которой каждая точка отвечает только одной частоте, получила название диаграммы Коула — Коула (рис. 33.3).

При данных значениях в' и в" получают совершенно четкую кривую, которая не зависит от интервала частот, где наблюдается релаксация, иначе говоря, не зависит от со.

Если релаксационные процессы не описываются одним временем релаксации, то полукруглая дуга уже не получается (рис. 33.4).

За температуру стеклования (Те) обычно принимают температуру, при которой имеет место диэлектрический а-релаксационный процесс. Недостатком диэлектрического способа определения Ts является то, что для многих полимеров диэлектрическая релаксация зависит от частоты электрического поля ({) (рис. 33.5},

168

Глава 33

Диэлектрические свойства полимеров

169

Эффективный дипольный момент можно рассчитать по уравнению Онзагера

Й 3kT ((80-е,)(2в,, + s,)V 3 V mRv

где fls — средний дипольный момент в расчете на эффективный сегмент цепи, ns — число мономерных звеньев в сегменте, Т — абсолютная температура, N— число диполей в единице объема, е0 — поверхностям образца. При их изготовлении используют алюминиевую фольгу; покрытия специальными проводящими составами, содержащими коллоидное серебро или графит; вакуумное напыление металлом или графитом.

Сами полимерные образцы представляют собой пленки диаметром 5 см и толщиной 0,5 мм, которые получают прессованием, каландрированием или поливом из рас- я твора.

Данные, получаемые с применением мостика Шеринга, можно обсчитать с помощью компьютерной техники. При этом в компьютер вводятся такие данные, как емкость и сопротивление, толщина образца, площадь ячейки при постоянной температуре и частота приложенного электрического поля. Компьютер тогда рассчитывает емкость при последовательном и параллельном соединении и истинный тангенс угла диэлектрических потерь. Для расчета диэлектрической проницаемости и фактора диэлектрических потерь наряду с этими данными необходимо также знать площадь и толщину образца.

Обзорная литература: 309, 310, 877, 1351. Периодическая литература: 4239, 4241, 5994.

статическая диэлектрическая проницаемость, зависящая от действительного дипольного момента макромолекулы, гх — диэлектрическая проницаемость, измеренная при высокой частоте.

33.1. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ И ФАКТОРА ПОТЕРЬ

В основе приборов, использующихся для измерения диэлектрической проницаемости (е) и фактора потерь (е"), лежит мостик Ше-ринга (рис. 33.6), работающий на переменном токе в интервале частот (f) 10—106 Гц. Вместо сопротивлений в нем используют импедансы. Для установления баланса по отдельности регулируют емкость и сопротивление переменного импеданса, причем при измерен

страница 42
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371

Скачать книгу "Экспериментальные методы в химии полимеров. Часть 2" (19.1Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
свадебный букет из пионовидных
Рекомендуем компанию Ренесанс - деревянные лестницы на второй этаж с поворотом на 90 своими руками - качественно, оперативно, надежно!
кресло 781
предоставляем места на складе кладовка

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(11.12.2016)