Санкт-Петербургский государственный технологический институт
(технический университет)
Кафедра химической
технологии пластмасс Факультет IV
Курс 4
Группа 494
Химия и физика высокомолекулярных соединений
Лабораторная работа по теме:
Электрические свойства пластмасс (определение удельного поверхностного и объёмного сопротивления полимерных образцов)
Студент: Шамордина Н. В.
Руководители: Ржехина Е. К.
Санкт-Петербург
2002
Введение: электрические свойства (ЭС) – это совокупность параметров, характеризующих поведение пластмасс в электрическом поле. Такими параметрами, в частности, являются удельное электрическое сопротивление (объемное и поверхностное), диэлектрическая проницаемость и диэлектрические потери. Эти величины, с одной стороны, зависят от условий эксплуатации пластмасс (температуры, частоты электрического поля и др. ) и определяют степень их применения в качестве электро или радиотехнического материала, с другой стороны, ЭС проявляются в результате поляризации полимерного материала и связаны со строением полимеров Поэтому их изучение позволяет получить дополнительную информацию о молекулярной структуре, уровне гомогенности, надмолекулярной организации, влиянии тех или иных компонентов полимерных систем
Наша работа была посвящена определению удельного объёмного и поверхностного сопротивлений.
Удельное объемное электрическое сопротивление (ρv, Ом · м) — сопротивление между электродами, приложенными к противоположным граням единичного куба данного полимерного материала. Значение для пластмасс изменяется в широких пределах от 108 до 1019 Ом · м.
Удельное поверхностное электрическое сопротивление (ρs, Ом) – сопротивление между противоположными сторонами единичного квадрата на поверхности полимерного образца Значение в значительной мере зависит от условий испытания При 20 °С и относительной влажности воздуха 60% значение ρs для полимеров составляет от 108 до 1012 Ом. В сухой атмосфере и в отсутствие загрязнений величина ρs может значительно превышать ρv.
Диэлектрическая проницаемость (ε´) – отношение ёмкости электрического конденсатора С, заполненного полимерным материалом, к ёмкости того же конденсатора С0, между обкладками которого вакуум.
Для полярных полимеров ε´ меняется в широких пределах: от 4,0 до 80. Величина диэлектрической проницаемости определяется строением полимера и зависит также от частоты приложенного поля и температуры.
Диэлектрические потери ε´´ представляют собой часть энергии внешнего электромагнитного поля, которая необратимо рассеивается в полимере. Вследствие рассеяния энергии наблюдается сдвиг фаз между вектором приложенного напряжения и вектором силы тока, возникающего в полимерном образце. Величину сдвига фаз определяют значением угла диэлектрических потерь δ. При этом величина коэффициента диэлектрических потерь ε´´ определяется из формулы
ε´´ = ε´ · tg δ,
где tg δ – тангенс угла диэлектрических потерь.
Задание: ознакомиться с методикой и принципами испытаний электрических свойств пластмасс; определить удельные поверхностное и объёмные сопротивления образцов.
Ход испытаний: для измерения ρv и ρs в данной работе использовался терамометр «Normal». Он представляет собой многопредельный прибор со шкалой отсчёта непосредственной величины измеряемого сопротивления. Измерительная схема прибора построена на принципе сравнения токов, протекающих через известное сопротивление R0 и измеряемое сопротивление Rx при подаче на них одного и того же напряжения.
 |
1 – образец,
2, 3, 4 – нижний, охранный
и верхний электроды
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.