vodič u něho dochází k transportu el. nabitých částic, který je nevratný, dochází ke vzniku proudu a disipaci energie

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


elektrická vodivost

Elektrický proud je tok elektrického náboje, skupina nábojů, které se pohybují kolmo k ploše o obsahu A


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


„dělení“ elektricky vodivých látek




koncentrace a pohyblivost nositelů náboje


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)


Vodivé polymery




přimíchání aditiv

V.Svorcık a kol., J.Mater.Sci.Lett. 14, 1723 (1995)

degradace polymerů


V. SVORCIK a kol., J. Appl. Polym. Sci. 64: 723, 1997

V. Svorčík a kol., Nucl.Instrum.Meth. B122, 663 (1997)


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)




Světlo emitující diody LED


G.Gustavson, A.J.Heeger et al., Nature 357, 477 (1992)


S. Y. Chou, L. Zhuang,. Vac. Sci. Technol. B 17, 3197 (1999)

Modifikace polymeru


z roztoku

při zvýšené teplotě


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


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


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)


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)




100°C

20°C


K. Efimenko, V.Svorcık a kol., Appl. Phys. A 68, 479 (1999)


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



Chování polymerů v elektrickém a magnetickém poli

ε - permitivita µ - permeabilita


Magnetické vlastnosti látek


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.

vodič u něho dochází k transportu el. nabitých částic, který je nevratný, dochází ke vzniku proudu a disipaci energie

Recommend Documents