V.Švorčík,
[email protected]
Chování polymerů v elektrickém a magnetickém poli vodič – u něho dochází k transportu el. nabitých částic, který je nevratný, dochází ke vzniku proudu a disipaci energie dielektrikum, izolant, nevodič – v el. poli dochází ke vzniku nebo orientaci dipólů, proces je vratný polymery: běžně dielektrika (absol. izolant – vakuum) - přídavkem aditiv jsou vodivé - degradace - syntéza
V.Švorčík,
[email protected]
elektrická vodivost
Elektrický proud je tok elektrického náboje, skupina nábojů, které se pohybují kolmo k ploše o obsahu A
V.Švorčík,
[email protected]
Ohmův zákon
odpor (rezistance) (Ω)
měrný odpor (rezistivita) ρ (Ω.m) σ měrná vodivost (konduktivita) σ (Ω.m)-1= S.m-1
vodivost (konduktance) 1/R (S = 1/Ω = AV-1) hustota proudu J závisí na intenzitě el. pole E
resistance závisí na T
α je teplotní součinitel resistivity
V.Švorčík,
[email protected]
„dělení“ elektricky vodivých látek
V.Švorčík,
[email protected]
V.Švorčík,
[email protected]
V.Švorčík,
[email protected]
koncentrace a pohyblivost nositelů náboje
V.Švorčík,
[email protected]
mechanismus elektrické vodivosti polymery – nepolární (izolanty), polární (vedou) s aditivy (saze, kovy, nečistoty) – vedou speciální syntéza – vodivé polymery modifikace – degradace – „uhlík“, roubování (vedou) nositelé náboje – elektrony (e-), díry (h+), ionty e- ve vazbě - pohyb vlivem např. T (termoproud) hυ (fotoproud)
V.Švorčík,
[email protected]
Vodivé polymery
V.Švorčík,
[email protected]
V.Švorčík,
[email protected]
V.Švorčík,
[email protected]
přimíchání aditiv
V.Svorcık a kol., J.Mater.Sci.Lett. 14, 1723 (1995)
degradace polymerů
V.Švorčík,
[email protected]
V. SVORCIK a kol., J. Appl. Polym. Sci. 64: 723, 1997
V. Svorčík a kol., Nucl.Instrum.Meth. B122, 663 (1997)
V.Švorčík,
[email protected]
mechanismus vodivosti degradovaných polymerů
V. SVORCIK a kol., J. Appl. Polym. Sci. 64: 723, 1997
V. Švorčík a kol., Nucl.Instrum.Meth. B122, 663 (1997)
Ohmické chování látek
K. Efimenko, V. Svorcık a kol., Appl.Phys. A67, 503 (1998)
V.Švorčík,
[email protected]
V.Švorčík,
[email protected]
V.Švorčík,
[email protected]
Světlo emitující diody LED
V.Švorčík,
[email protected]
G.Gustavson, A.J.Heeger et al., Nature 357, 477 (1992)
V.Švorčík,
[email protected]
S. Y. Chou, L. Zhuang,. Vac. Sci. Technol. B 17, 3197 (1999)
Modifikace polymeru
V.Švorčík,
[email protected]
z roztoku
při zvýšené teplotě
V.Švorčík,
[email protected]
Vliv elektrického pole na polární polymer
Orientovaný PMMA (n = 1.46) Neorientovaný PMMA (n = 1.43)
Formování polymerních vrstev skenovaných laserovým svazkem Marangoni jev – redistribuce hmoty spojena s gradientem povrchového napětí.
O. Lyutakov, I. Huttel, J Siegel, V. Švorčík, Appl. Phys. Lett. 95, 173103 (2009).
A - irradiated PET KrF
Ra=19.0
F2
Ra=4.3
B - irradiated and sputtered PET Au/KrF
Ra=20.2
Au/F2
Ra=4.2
J.Siegel á, P.Sajdl J.Siegel,, P.Slepič P.Slepička, J.Heitz J.Heitz,, Z.Kolsk Z.Kolská P.Sajdl,, V.Š V.Švorč vorčík, Appl. Appl. Surf. Sci. Sci. 256, 2205 (2010). (2010).
J.Siegel á, P.Sajdl J.Siegel,, P.Slepič P.Slepička, J.Heitz J.Heitz,, Z.Kolsk Z.Kolská P.Sajdl,, V.Š V.Švorč vorčík, Appl. Appl. Surf. Sci. . 256, 2205 (2010). . Sci (2010)
dielektrické vlastnosti deskový kondenzátor s dielektrikem
V.Švorčík,
[email protected]
εr = C / C0 C … kapacita mezi deskami kondenzátoru C0 … kapacita vakua jako dielektrika pro stejný kondenzátor činitel dielektrických ztrát
tg δ = ε´/ ε´´ C = εr . ε0 . A / l
ε0 … permitivita vakua (8,85416.10-12 F.m-1) A … plocha desek kondenzátoru l … vzdálenost mezi deskami kondenzátoru
n = nr – i.ni
V.Švorčík,
[email protected]
polarizované světlo – odraz (průchod)
- posun (∆) - změna azimutu (ψ)
Ψ, ∆ - elipsometrické parametry
N = n - ik, N- index lomu n- reálná složka N (refrakční index) k – imag. složka N (index absorbance)
V.Švorčík,
[email protected]
ε = n2 pro nepolární dielektrika při 5-7.1014 Hz odchylky: přítomnost perm. dipólu, polovodivost hodnoty permitivity a indexu lomu u vybraných polymerů (ε při 20°C a 102 až 106 Hz)
V.Švorčík,
[email protected]
V.Svorcık a kol., J.Mater.Sci.Lett. 19, 1843 (2000)
V.Švorčík,
[email protected]
100°C
20°C
V.Svorcık a kol., J.Mater.Sci.Lett. 19, 1843 (2000)
K. Efimenko, V.Svorcık a kol., Appl. Phys. A 68, 479 (1999)
V.Švorčík,
[email protected]
Elektrická pevnost Ep [V/m] poměr průrazného napětí ku tloušťce dielektrika
Ep = Up / d Dielektrická pevnost -
odolnost materiálů vůči elektrickému poli. hodnota intenzity elektrického pole, při které dochází k tzv. průrazu a materiál se stává vodivý
Průrazné napětí - napětí kdy dojde k průrazu, závisí na vzájemném uspořádání dielektrika a elektrod, dále na časovém průběhu (rychlosti růstu) napětí na elektrodách
V.Švorčík,
[email protected]
V.Švorčík,
[email protected]
Chování polymerů v elektrickém a magnetickém poli
ε - permitivita µ - permeabilita
V.Švorčík,
[email protected]
Magnetické vlastnosti látek
V.Švorčík,
[email protected]
tepelné vlastnosti teplotní součinitel délkové roztažnosti [K–1] ohřátím z teploty 20°C na teplotu vyšší vzroste délka l20 na hodnotu lν podle vztahu: lν = l20 (1 + α*t), kde α . . . teplotní součinitel tepelné roztažnosti (měrná) tepelná vodivost λ [W.m–1.K–1]
schopnost izolantu převádět teplo ve směru tepelného spádu (měrná) teplotní vodivost α [m2.s–1]
rychlost s jakou vyrovnává teplotní rozdíl (měrná) tepelná kapacita c [J.kg-1 K-1 ]
schopnost izolantu pohlcovat teplo, které je potřebné pro stanovení teploty izolace vinutí, které se dosáhne např. při zkratu.