Гомозаряд электрета

Из теории следует, что для электретов с остаточной поляризацией, сохраняющейся короткое время, и малой электропроводностью время жизни будет определяться электропроводностью электрета. В конкретных условиях процесс спада заряда может сопровождаться или не сопровождаться изменением его знака. К таким электретам относятся электреты из полистирола, тефлона и других материалов. Для электретов с длительно сохраняющейся остаточной поляризацией и сравнительно большой электропроводностью, наоборот, время жизни электрета будет определяться временем сохранения остаточной поляризации. В этом случае после изготовления электрета на его поверхность быстро придет свободньш заряд и нейтрализует остаточный заряд. После этого, при постепенном уменьшении остаточного заряда, за счет оставания спада свободного заряда от спада связанного будет иметь место стабильный, отличный от нуля гомозаряд электрета. Этот заряд, таким образом отвечает динамическому равновесию между свободным и связанным зарядами. Его величина составляет около 10 ик/см . Примером таких электретов являются керамические электреты, которые нечувствительны к закорачиванию. [c.180]

Глина 210—212 Глинозем 214 Глифталь 199, 204 Гомозаряд электрета 234 Графит 290 Гудрон 118 [c.391]

В дальнейшем была установлена возможность получения электретов из неполярных органических и даже не неорганических диэлектриков, в частности керамических. Необходимое для этого условие поляризации сводится к длительному воздействию сильного постоянного электрического поля при повышенной температуре. В сравнительно слабых поляризационных полях получаются при этом электреты с гетерозарядами, а в сильных — с гомозарядами. Плотность зарядов достигает обычно значений порядка 10 Кл/м , но при соблюдении некоторых специфических условий можно получить электреты с большей плотностью зарядов. [c.42]

Гомозаряды преобладают у неорганических (керамических) материалов и органических неполярных диэлектриков, гетерозаряды— у органических полярных диэлектриков. Время жизни электретов может достигать в нормальных условиях нескольких лет, но быстро уменьшается с повышением температуры и влажности за счет освобождения и нейтрализации носителей заряда, захваченных ловушками. [c.246]

Формирование остаточной поляризации может происходить по двум основным механизмам (рис. 6.1) вследствие образования гетерозарядов, знак которых противоположен полярности формирующих электродов, или в результате захвата диэлектриком гомозарядов, имеющих тот же знак, что и заряд на электроде. Важными условиями длительного существования сформированного электрета являются малая проводимость исходного диэлектрика [c.161]

Рис. 6.2. Изменение со временем заряда на поверхности электрета гетерозаряд сменяется гомозарядом)

Фотоэлектреты представляют собой диэлектрики с высокой фоточувствительностью, но малой темновой проводимостью а< <10 См/м). Формирование электрического заряда в таких электретах зависит как от электрического поля, так и от освещенности. На освещенных участках фоточувствительного диэлектрика носители заряда освобождаются вследствие фотоэффекта и затем дрейфуют в диэлектрике, распределяясь в нем в соответствии с освещенными и теневыми областями (оседая на ловушках и образуя гомозаряд). В результате после выключения электрического поля и света вблизи поверхности диэлектрика-фотоэлектре-та остается электрическое изображение, которое можно либо считывать электронным лучом, либо проявить осаждением красящего порошка, частицы которого притягиваются к заряженным областям фотоэлектрета электростатическими силами. Фотоэлек-третное изображение может быть ликвидировано ( стерто ) сильным электрическим полем или сплошной засветкой фоточувствительного диэлектрического слоя. [c.163]

Фотоэлектреты широко применяются в технике ксерографии (сухая фотография), используемой в современных фотокопировальных устройствах. Типичный ксерографический процесс отличается от описанного выше процесса поляризации фотоэлектрета, поскольку используется деполяризация электрета светом. Элек-трофоточувствительная пластина, представляющая собой проводящую подложку, покрытую тонким слоем фотоэлектрета, предварительно заряжается в темноте коронным разрядом. На пластину проецируется изображение, подлежащее репродукции. Из-за малой темновой проводимости гомозаряды сформированного электрета сохраняются достаточно долго. В освещенных местах заряды релаксируют, создавая скрытое электрическое изображение, которое затем с помощью пигментных порошков переносится на бумагу [75]. [c.164]

Электроэлектреты отличаются прежде всего тем, что для их формирования достаточно только одного сильного электрического поля (без дополнительного активирующего воздействия). Как правило, электреты изготовляют из полимерных пленок. Гомозаряд электроэлектрета формируется электризацией одной из поверхностей пленки (на другую поверхность предварительно наносят металлический электрод). [c.164]

Применяются различные методы электризации, в результате которых на поверхность диэлектрика осаждается поверхностный заряд или внедряется в полимер объемный заряд. Часто используют коронный электрический разряд над поверхностью электризуемой пленки бомбардирующие диэлектрик электроны закрепляются на поверхностных ловушках . Часть электронов диффундирует в глубь диэлектрика, заполняя объемные ловушки . На нижнем электроде формируется компенсирующий заряд (см. рис. 6.1,6). Пространственно разделенные заряженные области создают внутри электрета и над его поверхностью электростатическое поле. В ряде случаев для формирования электрета целесообразно использовать искровой разряд в газе над поверхностью полимера. Инжекция электронов при этом происходит более интенсивно, но их пространственное распределение оказывается менее однородным. Для повышения однородности гомозаряда применяют контактные методы электризации, когда электрическое поле подается на полимерную пленку через тонкий слой жидкого диэлектрика. [c.164]

Для формирования гомозаряда в электретах в настоящее время начали использовать электронные пучки. Такая технология позволяет контролировать величину инжектируемого заряда и энергию бомбардирующих полимер электронов или ионов, а также задавать глубину их проникновения в полимер и, таким обра-164 [c.164]

В неполярных диэлектриках электретный эффект связан с гомозарядом, обусловленным инжекцией заряженных частиц (электронов, ионов) со стороны электродов. Этот заряд частично спадает со временем, не меняя знака (кривая 1 на рис. 26.2). Снижение о во время стабилизации обусловлено освобождением зарядов с мелких ловушек. Для получения долгоживущих электретов заряжаемый диэлектрик нагревают до температуры 100—200° С, ири которой образуются глубокие заряженные ловушки. [c.271]

Ряд керамических материалов и стекол также может использоваться как электреты (см. табл. 26.1). Электризацию их осуществляют путем помещения на несколько часов в сильное электрическое поле ( 2 МВ/м) при температуре 150—200" С. Ток абсорбции и миграционная поляризация создают суммарный гомозаряд. Максимальная плотность заряда получена в керамике титаната кальция. Однако ввиду высокой диэлектрической проницаемости (150) напряженность внешнего поля электретов из aTiOg не выще, чем из полимерных диэлектриков (см. формулу 26.1), а ввиду больших d (ikI мм) их г/d таксе же, как у полимерных пленок. [c.272]

Прежде всего в этой связи заметим, что на поверхности реальных электретов можно иметь заряды двух типов так называемые гетерозаряды и гомозаряды. Гетерозаряды — это связанные заряды электрета на его поверхности, образующиеся при его формировании и имеющие знаки, противоположные знакам соответствующих электродов, подключаемых при формировании. Гомозаряды — это свободные заряды, экранирующие в той или иной степени гетерозаряды. Знаки гомозарядов те же, что и знаки электродов, подключавшихся при формировании электрета. Отсюда ясно, почему заряд электрета из карнаубского [c.178]

Соотношение между гетерозарядом и гомозарядом меняется со временем, причем для различных электретов по-разному. В некоторых электретах после поляризации обнаруживается гетерозаряд, спадающий постепенно до нуля (рис. 74, а) В других — после быстрого спада заряда до нуля обнаруживается гомозаряд, который сохраняется длительное время (рис. 74, б). В третьих — сразу обнаруживается гетерозаряд, сначала возрастающий, а затем постепенно уменьшающийся (рис. 74, в). Электреты, обнаруживающие только спадающий гетерозаряд, образуются при поляризующих полях 5 кв-см . При полях более высоких, чем 10 КВ-см образуются электреты, имеющие только гомозаряд (третий случай). В полях 5—10 кв-см образуются электреты, у которых гетерозаряд постепенно переходит в гомозаряд. Такая зависимость поля зарядов от поляризующего поля (справедливая, вообще говоря, не всегда) обусловливается тем, что в слабых полях заряды из электродов или ионы из зазора диэлектрика с электродом на диэлектрик не переходят, а при сильных полях это имеет место уже в процессе поляризации. [c.179]

Первоначально электреты быди ш- лучены из органических воскообразных сильно полярных диэлектриков. Способ получения их заключался в охлаждении — отверждении размягченного или расплавленного диэлектрика при воздействии достаточно сильного постоянного электрического поля. Предполагалось, что электретное состояние определяется замороженной ориентацией диполей. Было установлено, что наведенный в электрете заряд является по существу результативным эффектом двух различных зарядов, появившихся вследствие электретной поляризации 1) гетерозарядов, противоположных по полярности зарядам электродов, создавших поляризующее поле при получении электрета 2) гомозарядов, совпадающих по полярности с поляризующим полем. Предполагалось, что гетерозаряды являются следствием замороженной дипольной поляризации, а гомозаряды — следствием проникновения зарядов в диэлектрик извне. Характерно, что при сравнительно слабых поляризующих полях, не превышающих 5 кв/см, обычно появлялись только гетерозаряды, а в сильных полях порядка 10—20 кв/см, наряду с гетерозарядами, появлялись и гомозаряды. В электретном состоянии на поверхности диэлектриков наблюдается определенная плотность зарядов. Со временем может происходить обращение зарядов, изменение полярности поверхностных зарядов, приводящее к изменению полярности внешнего электрического поля, создаваемого электретом. [c.40]

Рис. 4. Схематич. изображение распределения гегеро-и гомозаряда в[1утри электрета из карнаубского воска. (Определяется методом зондов или путем соскаблинанип слоев электрета). В реальном электрете и гетеро- и гомозаряды существуют одновременно.

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...