ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Электропроводность твердых диэлектриков из "Электротехнические материалы " Явления, связанные с электропроводностью твердых диэлектриков, благодаря большому разнообразию последних в отдельных случаях могут сильно отличаться друг от друга, что затрудняет вьшод соответствующих теоретических обобщений. К тому же следует иметь в виду и большое влияние всевозможных примесей и структурных дефектов на величину проводимости твердых диэлектриков. Поэтому еще сравнительно недавно считалось, что объемные токи утечки в твердых диэлектриках часто имеют аномальный характер, их закономерности не всегда укладываются в общепринятые теоретические представления. В настоящее время благодаря проведению большого количества тщательно поставленных экспериментальных исследований, теоретических работ и обобщений физическая природа электропроводности твердых диэлектриков стала достаточно ясной. При этих работах в качестве объектов исследований часто брались (и берутся) диэлектрики, не имеющие практического использования ак технические электроизоляционные материалы, например щелочно-галлоид-ные кристаллы, представителем которых является каменная соль. Объясняется это тем, что такие кристаллы имеют простую форму кристаллической решетки, все параметры которой теоретически известны и могут быть проверены экспериментально. Поэтому все теоретические предположения могут быть проверены экспериментально, и на основании достоверного экспериментального материала легко делать теоретические обобще. ния. [c.60] В некоторых диэлектриках, например в неорганическом стекле, каменной соли и некоторых других, распределение поляризационных зарядов внутри диэлектрика оказывается симметричным или со слабым нарушением симметрии, как, например, в кварце. При этом поляризационные заряды оказываются сосредоточенными преимущественно в тонких приэлектродных слоях. [c.62] В настоящее время можно считать установленным, что в твердых диэлектриках могут быть ионная, электронная и смешанная (ионно-электронная) электропроводность. Правда, большинство известных в электроизоляционной технике диэлектриков органические естественные и синтетические полимеры (смолы, резины), неорганические стекла и кристаллы, многие виды керамических материалов — обладают ионной электропроводностью. [c.63] Как и в жидких диэлектриках, на величину проводимости твердых диэлектриков большое влияние оказывают различные примеси. В большинстве случаев эти примеси значительно легче диссоциируют с образованием свободных ионов, чем основной диэлектрик. В кристаллических диэлектриках примеси, помимо того, что они являются источником свободных ионов, могут влиять на увеличение проводимости за счет ослабления связей решетки, в частности в кристаллах ионного типа при этом ионы основного состава диэлектрика легче срываются со своих мест в узлах решетки и становятся носителями тока. [c.63] При низких температурах объемная проводимость твердых диэлектриков может целиком определяться примесями и дефектами структуры. При повышенных температурах ток утечки может определяться переносом ионов основного вещества диэлектрика. [c.64] Чистота имеет огромное влияние на качество технических диэлектриков — электроизоляционных материалов, особенно в тех случаях, когда основной состав сам отличается особенно малой проводимостью. Среди синтетических диэлектриков, как правило, наименьшей проводимостью и наименьшими диэлектрическими потерями обладают те материалы, технологический процесс получения которых обеспечивает высокую степень их чистоты (исключение представляют полярные диэлектрики, которые при предельно возможной чистоте имеют сравнительно высокие потери за счет дипольной поляризации). [c.64] Нейтрализующиеся на катоде ионы Т1 атрия приводят к образованию внутри кристалла ветвистых отложений металлического иатрия — дендритов (рис. 2-22), могущих при достаточно длительном прохождении тока вызвать даже короткое замыкание между электрода- Рис. [c.65] Ионная электропроводность наблюдается и е аморфных твердых диэлектриках как неорганических, так и органических. В неорганических технических стеклах ионная электропроводность обьгчно связана с наличием в них окислов натрия и калия, что обусловливает появление свободных ионов натрия и калия, обладающих вследствие сравнительно малых размеров большой под-Бижиостъю. В керамических материалах, состояш.их из кристаллической и стекловидной аморфной фазы, ионная электропроводность в первую очередь определяется стекловидной фазой, содержащей обычно достаточно легкоподвижные ионы. В этих случаях, как в каменной соли, при повышенных температурах наблюдаются все закономерности ионной электропроводности перенос ионов на электроды, образование дендритов, а также соблюдается общеизвестный закон Фарадея, гласящий, что количество вещества, выделяющееся при электролизе за единицу времени, прямо пропорционально химическому эквиваленту вещества и количеству прошедшего электричества. [c.66] В органических диэлектриках, в частности в широко распространенных синтетических, закономерности электропроводности определяются примесями. В последнее время были опубликованы работы, показавшие, что при получении полимеризационных смол из очень чистых полуфабрикатов по технологическим процессам, исключающим попадание загрязнений а конечный продукт, можно добиться устранения примесной электропроводности. Остаточной электропроводности таких материалов, в частности полистирола и полихлорвинила, соответствуют новые закономерности удельное объемное сопротивление оказалось независящим от температуры до следующих ее значений у полистирола 130° С, у полихлорвинила 70° С. [c.66] Установлено, что добавочная электропроводность в сильном электрическом поле электронная. В. И. Пружи-ниной-Грановской было показано, что при напряженности порядка 500 кв1см и 325° С объемный ток утечки в слюде почти на 100% электронный. При более низких напряженностях ток утечки определяется движением положительных ионов алюминия и отрицательных ионов кислорода. [c.67] В ацизотропиых материалах (слоистых и кристаллах) объемная проводимость различна в разных направлениях. [c.68] Вернуться к основной статье