Исследование стабильности электретного состояния в композитных пленках на основе полиэтилена высокого давления с наноразмерными включениями двуокиси кремния
Диссертация
Методом ИК-спектроскопии было установлено, что причиной снижения электропроводности и соответственно повышения стабильности электретного состояния в композитных пленках ПЭВД с включениями диоксида кремния является уменьшения содержания катализаторов электропроводности — молекул воды (в пленках, содержащих аэросил) и перекиси водорода (в пленках содержащих белую сажу). Более высокая температурная… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Современное состояние физики полимерных электретов
- 1. 1. Электретный эффект в неполярных полимерах
- 1. 2. Электропроводность полимерных диэлектриков
- 1. 3. Свойства полиэтиленовых полимерных пленок
- 1. 4. Композиционные материалы и композитные полимерные пленки
- Глава 2. Методы экспериментального исследования
- 2. 1. Метод экспериментального исследования электретного состояния диэлектриков термостимулированная релаксация поверхностного потенциала (ТСРПП)
- 2. 2. Численные способы обработки результатов ТСРПП
- 2. 3. Экспериментальная установка измерения ТСРПП
- 2. 4. Оптические методы исследования полимерных диэлектриков и экспериментальные установки
- 2. 5. Метод атомно-силовой микроскопии
- Глава 3. Электретное состояние в композитных пленках на основе полиэтилена
- 3. 1. Исследуемые образцы
- 3. 2. ТСРПП в исходных пленках ПЭВД [37,38,102]
- 3. 3. ТСРПП в композитных пленках ПЭВД с включениями белой сажи [20, 38, 50, 102]
- 3. 4. ТСРПП в композитных пленках ПЭВД с включениями аэросила [20,21,34,37]
- 3. 5. Исследование пленок ПЭВД и ПЭВД с включениями диоксида кремния оптическими методами [34,102]
Список литературы
- Аверко-Антонович И.Ю., Бикмуллин Р. Т. // Методы исследования структуры и свойств полимеров: Учеб. Пособие, КГТУ. Казань, 2002. 604 с.
- Адамар Ж. Задача Коши для линейных уравнений с частными производными гиперболического типа. — М.: Наука, 1978. 351с.
- Андреева А.В., Основы физико-химии и технологии композитов. М.: Изд-во журнала «Радиотехника» ИПРЖР, 2001. — 301 с.
- Антоновский B. JL, Хурсан C.JI. Физическая химия органических пероксидов. М.: ИКЦ «Академкнига», 2003. 391 с.
- Арсенин В.Я., Тихонов А. Н. Некорректные задачи / Математическая энциколпедия. М.: Советская энциклопедния, 1982, — Т.З. — С. 930−935
- Архипов В.И. Термостимулированная релаксация объемного заряда в тонких пленках аморфных диэлектриков //Математическое моделирова-ние и экспериментальное исследование электрической релаксации в эле-ментах микросхем. -М.: МИЭМ. 1986. — с.23−27.
- Аскадский А.А., Матвеев Ю. И. Химическое строение и физические свойства полимеров .- М.: Химия, 1983.- 254 с.
- Афанасьев В.П., Пронин И. П., Холкин A.JI. Механизмы возникновения и релаксации самопроизвольной поляризации в тонких сегнетоэлектрических пленках. // ФТТ. 2006. Т.48. Вып.6. С.1143−1146.
- Аязбаев Т., Зайцева Н. В., Исупов В. А., Пронин И. П., Шаплыгина Т. А. Поведение сегнетокерамики магнониобата титаната свинца, поляризованной при охлаждении до низких температур и нагреваемой без поля. //ФТТ. 1996. Т.38. Вып.1. С.208−213.
- Бабушкин А.А. и др. Методы спектрального анализа. М., 1962, С. 201 — 235.
- Бартенев Г. М., Зеленев Ю. В. Физика и механика полимеров .- М.: Выс-шая школа.- 1984.-391 с.
- Бартенев Г. М., Френкель С. Я. Физика полимеров -Л.: Химия, 1990 — 432с.
- Бати X., Принч А. Минералогия для студентов. Пер. с англ. М.: Мир, 2001,429 с.
- Бацанов С.С. Структурная рефрактометрия. М.: Высшая школа, 1976.- 304 с.
- Берлин А.А., Вольфсон С. А., Ошмян В. Г., Ениколопов Н. С. Прицнпиы создания композиционных полимерных материалов. — М.: Химия, 1990. -238 с.
- Бонч-Бруевич B. JL, Звягин И. П., Кайпер Р., Миронов А. И др. Электрон-ная теория неупорядоченных полупроводников -М.: Наука 1981- 384 с.
- Бордовский Г. А., Гороховатский Ю. А., Ханин С. Д. Элементы физики твердого тела, СПб, 1997.
- Борисова А.Н., Галиханов М. Ф. Дебердеев Р.Я. Активная упаковка на основе полимерных материалов // Сборник научных трудов молодых ученых и специалистов. Чебоксары: Чуваш, ун-т, 2005. С. 139−143.
- Борисова М.Э., Койков С. Н., Физика диэлектриков. JL: Изд-во ЛГУ.— 1979.-240 с.
- Быков В.А. Приборы и методы сканирующей зондовой микроскопии для исследования и модификации поверхностей: Дис. на соискание уч. степени доктора технических наук. М., 2000. — 394с.
- В.Ф.Н.М. де Влеесхоуэр, Активная окись магния // В кн. Строение и свойства адсорбентов и катализаторов / Под ред. Б. Г. Линсена. М: Мир, 1973
- Галиханов М.Ф., Борисова А. Н., Дебердеев Р. Я. Активный упаковочный материал для яблок // Вестник Казанского технологического университета.2004, № 1 2. С. 163−167.
- Галиханов М.Ф., Борисова А. Н., Дебердеев Р. Я., Крыницкая А. Ю., Сотников В. А. Активная упаковка для масла. // Пищевая промышленность.2005, № 7. С. 18−19.
- Галиханов М.Ф., Борисова А. Н., Крыницкая А. Ю. Активная упаковка для хлебобулочных изделий. // Хранение и переработка сельхозсырья. 2006. № 5. С. 59−63.
- Галиханов М.Ф., Еремеев Д. А., Дебердеев Р. Я. Изучение короноэлектретов на основе композиций полиэтилена и диоксида кремния // Материаловедение. 2003. № 9. С. 24−29.
- Гороховатский Ю.А. Электретный эффект и его применение // Соросовский образовательный журнал, 1997, № 8, с. 92−98
- Гороховатский Ю.А., Анискина Л. Б., Тазекнов Б. А., Темнов Д. Э., Чепурная Н. А., Чистякова О. В. Трехслойная структура сегнетоэлектрических фторполимерных пленок // Известия РГПУ. Естественные и точные науки: Научный журнад. СПб., 2004, № 4 (8). С. 34 52.
- Гороховатский Ю.А., Бордовский Г. А. Термоактивационная токовая спектроскопия высокоомных полупроводников и диэлектриков. М.: Наука, 1991.248 с.
- Гороховатский Ю.А., Губкин А. Н., Малиновский В. К., Стурман Б. И., К теории электретного эффекта // Физика твердого тела, 1982, т. 24, выпуск 8, сс. 2482−2485
- Гороховатский Ю.А., Темнов Д. Э. Особенности методики исследовании релаксации заряда в пленочных и волокнистых полимерах // Труды четвертой международной конференции «Электрическая изоляция — 2006″, СПб., 2006, С. 33−36.
- Губкин А.Н. Электреты. М.: Издательство АН СССР, 1961. 156 с.
- Губкин А.Н. Электреты. М.: Наука, 1978. 192 с.
- Ефашкин Г. В. Модель электрета с дискретным поверхностным зарядом // Электротехника. 1985. № 7. С. 52−54.
- Иванюков Д.В., Фридман M.JI. Полипропилен (свойства и применение). М.: Химия, 1974.-272 с.
- Иоффе Б.В. Рефрактометрические методы в химии. JL: Химия, 1983 .- 344 с.
- Кожевникова Н.О., Гороховатский И. Ю. Исследование электретного эффекта в тонких пленках на основе полипропилена. //"Физика диэлектриков (Диэлектрики 2004)» / Материалы X международной конференции. — СПб.: Изд-во РГПУ им. АЛ. Герцена, 2004, с. 97−99.
- Кожевникова Н.О., Гороховатский И. Ю., О природе электретного состояния в тонких пленках и волокнитах на основе полипропилена. Материаловедение, 2005, № 1, с.10−17.
- Композиционные материалы. Справочник / Под ред. В. В. Васильева и Ю. М. Тарнопольского. -М.: Машиностроение, 1990. — 510 с.
- Кравнов А.Г., Гольдаде В. А., Зотов С. В. Полимерные электретные фильтроматериалы для защиты органов дыхания // под научной редакцией Пинчука А. С. Гомель: КММС НАНБ, 2003. 204с.
- Крыжановский В.К., Бурлаков В. В., Паниматченко А. Д., Крыжановская Ю. В. Технические свойства полимерных материалов: учебно-справочное пособие. СПб.: «Профессия», 2005.-248 с.
- Кужельная О.В. Релаксация электретного состояния в полимерных волокнитах на основе полиэтилена: Дис. на соискание уч. степени кандидата физико-математических наук. СПб., 2004. 104с.
- Купцов А.Х., Хижин Г. Н. Фурье спектры. Комбинационного рассеяния и ИК поглощения полимеров, Справочник М., Физмат.лит., 2001, с. 656.
- Лущейкин Г. А. Полимерные электреты. -М.: Химия. 1984. — 184 с.
- Миронов В.Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии.-Нижний Новгород, 2004.-114 с.
- Мотт Н., Девис Э. Электронные процессы в некристаллических вещест-вах .- М.: Мир.- 1974.- 472 с.
- Мяздриков О.А., Манойлов В. Е. Электреты. М.- Д.: Госкомэнергоиздат, 1962. 99 с.
- Наполнители для полимерных композиционных материалов / Под. Ред. Г. С. Каца и Д. В. Микевски, пер. с англ. М.: Химия, 1981. — 736 с.
- Оккерее К. Пористый кремнезем // В кн. Строение и свойства адсорбентов и катализаторов / Под ред. Б. Г. Линсена. М: Мир, 1973
- Оптические материалы для инфракрасной техники: Справочное издание / Е. М. Воронкова и др. М.: Наука, 1965. 335 с.
- Плайт Э.Р., Д. Бур, Электрические свойства полимеров: Пер. с англ. М.: Физматлит, 2008.- 376 с.
- Полимерные композитные материалы: свойства, структура, технология./ Под. Ред. А. А. Берлина. СПб.: Профессия, 2008.- 500с.
- Полимерные пленки // Под ред. Е.М. Абдель-Бари / Пер. с англ. СПб: Профессия, 2005.- 352с.
- Поляков А.В., Дунтов Ф. И. Полиэтилен высокого давления, Л., Химия, 1988.
- Поплавко Ю.М. Физика диэлектриков / учебное пособие. Киев: Высшая школа. — 1980.-400 с.
- Преч Э., Бюльманн Ф., Аффольтер К. Определение строения органических соединений. Таблицы спектральных данных. / Пер. с англ. М.: Мир, БИНОМ, Лаборатория знаний, 2006. 438 с.
- Пронин И.П., Каптелов Е. Ю., Сергеева О. Н. Пиро- и термодеполяризационные токи в пленках ЦТС, полученных методом ВЧ магнетронного расширения. // Материалы межд. научной конф. «Пленки-2005″ 22−26 ноября 2005 г., МИРЭА, Москва. Часть 1, С.32−35.
- Рычков А.А., Бойцов В. Г., Электретный эффект в структурах полимер-металл: Монография. СПб., 2000
- Рычков А.А., Основы электрофизики полимерных электретов / учебное пособие. СПб.: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцеа. — 2000. — 35 с.
- Рычков А.А., Рычков Д. А., Трифонов С. А. Полимерные диэлектрики / Учебное пособие. СПб.: ООО „Книжный Дом“, 2005. — 156 с.
- Рычков А.А., Рычков Д. А., Трифонов С. А. Стабильность электретного состояния в полимерах с модифицированной поверхностью // Известия РГПУ: Естественные и точные науки: Научный журнал. СПб., 2004. № 4 (8). С. 122−134
- Сажин Б.И., Лобанов A.M., Романовская О. С., и др. Электрические совйства полимеров. Л.: Химия.- 1977. — 192с.
- Смит А., Прикладная инфракрасная спектроскопия, пер. с англ., М., 1982
- Стрепихеев А.А., Деревицкая В. А., Слонимский Г. Л., Основы химии высокомолекулярных соединений, 2 изд., М., 1967.
- Стурман Б.И., Фридкин В. М. Фотогальванический эффект в средах без центра симметрии и родственные явления. М.: Наука, 1992. 208 с
- Тазенков Б.А., Бойцов В. Г., Сандалов Г. Н., Шнейдман И. Б. Процессы и аппараты электрографии. //"Машиностроение».- Л., 1972.
- Тарутина Л.И., Позднякова Ф. О. Спектральный анализ полимеров. Л.: Химия, 1986.-248 с.
- Тихонов А.Н. О решении некорректно поставленных задач и методе регуляризации //Доклады АН СССР. 1963. — 151. -№ 3. — С.501−504.
- Тихонов А.Н., Гласко В. Б. О приближенном решении интегральных уравнений Фредгольма первого рода //Журнал вычислительной математики и математической физики. 1964. — 4. — № 3. — С.564−571.
- Тихонов А.Н., Гончарский А. В., Степанов В. В., Ягола А. Г., Численные методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1990.
- Тюрнхаут И. Термически стимулированный разряд электретов //Электреты. М.: Мир. — 1983. — с. 105−270.
- Тютнев А.П., Ванников А. В., Мингалиев Г. С., Саенко B.C. Электриче-ские явления при облучении полимеров .- М.: Энергоатомиздат.- 1985, — 176 с.
- Феррично Т.Х. Основные примеры выбора и использования дисперсных наполнителей / Пер. с англ. — М.: Химия, 1979. 150 с.
- Физика минералов. Сборник статей / Пер. с англ., нем., фр. / Под ред. А. С. Марфунина. М.: Мир, 1964. 435 с.
- Халилулин В.И., Шанаев И. И. Технология производства композитных изделий: Учебное пособие. Казан: Изд-во КГТУ, 2003. — 368. С.
- Химия привитых поверхностных соединений. / Под ред. Г. Н. Лисичкина. М.: Физматлит, 2003 .- 592 с.
- Ходкевич Л. П., Леко В. К. Кварцевое стекло в производстве электровакуумных изделий. М.: Энергоиздат, 1981.- 88 с.
- Шабанова Н.А., Саркисов Л. Д., Основы золь-гель технологии нанодисперсного крменезема. М.: Академкнига, 2004.- 208 с.
- Шипилова Д.Р., Сумилин А. Д., Яковлев О. И., Спектроскопическое изучение плазмохимических пленок окислов кремния // Вопросы молекулярной спектроскопии / Отв. ред. А. В. Сечкарев, А. В. Коршунов. Новосибирск: Наука, 1974, сс. 23−232
- Электреты / Пер. с англ. под ред. Г. Сесслера. М.: Мир, 1983. 487 с.
- Электрические свойства полимеров. Под ред. Б. И. Сажина. Изд. 2-е, Л.: Химия, 1970.- 376 с.
- Электрические свойства полимеров. Под ред. Б. И. Сажина. Изд. 3-е, перераб. Л.: Химия, 1977.- 192 с.
- Электрические свойства полимеров. Под ред. Б. И. Сажина. Л.: Химия, 1986.- 376 с.
- Эмануэль Н.М., Бучаченко А. Л. Химическая физика старения и стабилизации полимеров. — М.: Наука. — 1982. — 360 с.
- Энциклопедия полимеров. В 3-х томах. / Под ред. В. А. Кабанова, Т. 3, М.: Изд-во «Советская энциклопедия», 1974
- Энциклопедия электретов. В 3-х томах. / Под ред. В. А. Кабанова, Т. 1, М.: Изд-во «Советская энциклопедия», 1974
- Ясуда X. Полимеризация в плазем: Пер. с англ. М.: Мир, 1988. 376 с.
- Amakawa К., Inuishi Y. // Proc. 3rd Int. Congr. on Static Electricity, Europ. Feder. Chem. Engrs., Grenoble, 1977, pp.5a-5c
- Bauser H. Electronic processes in non-crystalline materials // Kunststoffe, v.62, pp.192−198, 1972
- Cantaloube В., Dreyfus G., Lewiner J. Vapour induced depolarization currents in electrets // J. Polymer Sci.: Polymer Phys. Ed.- 1979.- v. l7.-Nl.-p. 95−101.
- Das-Gupta D.K., Duffy J.S., Cooper D.E. Thermal current transients in polyethylene // J. Electrostatics. 1983, vol. 14, pp. 99−109
- Eguchi M. Effects of electric force in a permanent electrets // Jap. J. Phys. 1022, vl, p.10 34
- Eguchi M. On the permanent electret // Phil. Mag, 1925 vol 49 pp. 178−192
- Fischer P., Rohl P. // Prog. Colloid Polym. Sci., 62, 149 (1977)
- Fleming R.J. Thermally stimulated luminescence and conductivity-additional tools for thermal analysis of polymer // Journal of Thermal Analysis, v.36, pp.331−359 (1990)
- Gross В., Sessler G.M., Seggern H., West J.E. Hole transit in Teflon films // Appl. Phys. Lett.- 1979.- v.34.-N9.-p. 555−557.
- Hayashi K., Yoshino K., Invishi Y. Carrier mobilities in insulating polymers measured by time of flight method // Japanese J. Appl. Phys 1975 — V.14.-N1-p. 39−45.
- Hozumi N., Suzuki H., Okamoto Т., Watanabe K., and Watanabe A., Direct observation of time-dependent space-charge profiles in XLPE cable under high electric fields, IEEE Trans. Diel. Electr. Insul., Vol.1, 1068−1076, 1994.
- Kiess H., Rehwald W. Electric conduction in amorphous polymers // Colloid and Polymer Sci.- 1980.- c.258. p. 241−251.
- Коп H., Suzuoki Y., Mizutani Т., Ieda M., and Yoshifiiji N., Packet-like space charges and condition current in polyethylene cable insulation, IEEE Trans. Diel. Electr. Insul., Vol.3, pp. 380−385, 1996.
- Kressman R., Sessler G.M., Gunter P. Space-Charge Electrets //Electrets /third edition. volume 2 — Laplacian Press. — California. — 1999. — p. 1—40.
- Lewis T.J. Charge Transport, Charge Injection and Breakdown in polymeric insulators //J. Phys. D: Appl. Phys. 1990. — volume 23. — p. 1469−1478.
- Li Y., Takada Т., Experimental observation of charge transport and injection in XLPE at polarity reversal, J. Phys. D: Appl. Phys., Vol.25, pp. 704−716, 1992.
- Li Y., Yasuda M., and Takada T, Pulsed electroacoustic method for measurement of charge accumulation in solid dielectrics, IEEE Trans. Diel. Electr. Insul., Vol. 1, pp. 188−195, 1994.
- Mahdavi S., Zhang Y., Alquie C., and Takada Т., determination of space charge distribution in polyethylene samples submitted to 120 kV DC voltage, IEEE Trans. Diel. Electr. Insul., Vol.26, pp. 57−62, 1991.
- Murphy C.B., in Differential Thermal Analysis, ed. R.C.Mackenzie, Academic Press, 1970, Vol.1, Ch.23
- Onoda M., Nakayama H., Amakawa K. Effect of water on thermally stimulated currents in oxidated low-density polyethylene // J. Phys. D.: Appl. Phys. -1990.-v. 23.-p. 211−217.
- Park D.H. Decay and residual voltage measurements in highly elongated polyethylene. Jpn. J. Appl. Phys. Pt. 2 1987 Vol.2B, N1, p.165−167.
- Rychkov A. A., Boitsov V.G. Energy Distribution of Deep Surface Traps in Non-Polar Polymeric Electrets //Electrets /Collection of Materials. Herzen State Pedagogical University of Russia. — Saint-Petersburg. — 1998. — p.42−48.
- Rychkov A.A., Cross G.H., Gonchar H.G. Charge Relaxation in Structures Containing Non-Polar Polymer-Metal Interfaces //J. Phys. D: Appl. Phys. -1992. volume 25. -p.986−991.
- Scher H., Montroll E.W. Anomalous transit time dispersion on amorphous solids // Phys. Rev. B:. 1975.- v. 12.- N6.- p. 2455−2462.
- Sessler G.M. Distribution and Transport of Charge in Polymers //Electrets /third edition. volume 2. — Laplacian Press. — California. — 1999. — p.41−80.
- Suh K.S., Hwang S J., Noh J.S., and Takada Т., Effects of constituents of XLPE on the formation of space charge, IEEE Trans. Diel. Electr. Insul., Vol. l, pp. 1077−1083,1994.
- Suh K.S., Kim J.Y., Lee S.H., Park J.K., and Takada T, Charge Distribution in polyethylene/ethylene vinylacetate laminates and blends, IEEE Trans. Diel. Electr. Insul., Vol.3, pp. 201−206, 1996.
- Suh K.S., Koo J.H., Lee S.H., Park J.K., and Takada T, Effects of sample preparation conditions and short chains on space charge formation in LDPE, IEEE Trans. Diel. Electr. Insul., Vol.3, pp. 153−160, 1996.
- Turi E.A., Heyden & Son, Thermal Analysis in Polymer Characterization, ed. Inc., Philadelphia 1981.
- Tuszkowski G., Kruszewski M., J. Appl. Polym. Sci., Appl. Polym. Sum., 1984, v. 38, p. 149
- Yang G.M. Thermally Stimulated Discharge of Electron-Beam and Corona-Charged Polypropylene films //J. Phys. D.: Appl. Phys. volume 26. — 1993. -p.690−693.