Электропроводность твердых диэлектриков

Электропроводность твердых диэлектриков [c.98]

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. Для облегчения понимания особенностей ионной электропроводности твердых диэлектриков рассмотрим явления, наблюдающиеся при прохождении постоянного тока через кристалл каменной соли, который взят как самый простой и наглядный пример. Ионный характер электропроводности в данном случае предопределяется соотношениями энергий активации ионов и электронов потенциал активации ионов натрия равен 0,85 В, ионов хлора 2,55 В, а электронов 6 Б (при комнатных температурах). Заметная электронная электропроводность в каменной соли может быть обусловлена наличием некоторых примесей и действием ионизирующих излучений, приводящих к отрыву электронов от ионов. В обычных условиях при комнатной температуре подвижность наиболее слабо закрепленных в решетке ионов натрия еще настолько мала, что срыва их электрическим полем из узлов решетки при нормальной ее структуре не происходит. Наблюдающаяся при этом очень малая проводимость носит примесный характер. [c.50]

Электропроводность твердых диэлектриков. В используемых в технике твердых диэлектриках — бумагах, картонах, лаках, эмалях. компаундах, пленках, полимерах, керамиках и стеклах, слюдах и многих других — характерной является ионная электропро- водность. При нагреве или освещении, действии радиации, света, сильного электрического поля сначала ионизируются содержащиеся в таких диэлектриках дефекты и примеси. Образовавшиеся таким образом ионы определяют низкотемпературную примесную область электропроводности твердого диэлектрика. Как и в жидком диэлектрике, ионы занимают места временного закрепления и относительно слабо связаны с окружающими частицами. В результате тепловых колебаний они преодолевают потенциаль ный барьер W, который составляет обычно 0,5—1,0 эВ, и скачком перемещаются в другое положение. В электрическом поле такие перемещения ионов становятся направленными и они перемещаются по полю. [c.143]

Поверхностная электропроводность твердых диэлектриков. Поверхностная электропроводность определяется способностью гю-верхности диэлектрика адсорбировать загрязняющие компоненты. [c.147]

ПОВЕРХНОСТНАЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ТВЕРДЫХ ДИЭЛЕКТРИКОВ [c.42]

Чем обусловливается поверхностная электропроводность твердых диэлектриков [c.43]

Слуцкий Д. Б. Камера для исследования (давления до 35 кбар и температуры до 1500° С) на электропроводность твердых диэлектриков. — Приборы и техника эксперимента , 1969, № 6, с. 183. [c.186]

Электропроводность твердых диэлектриков. Электропроводность в твердых диэлектриках обусловливается как передвижением ионов самого диэлектрика, так и ионов случайных примесей, а у некоторых материалов может быть вызвана наличием свободных электронов. Электронная электропроводность наблюдается при сильных электрических полях. [c.83]

Поверхностная электропроводность твердых диэлектриков [c.69]

Полная электропроводность твердого диэлектрика, соответствующая его сопротивлению складывается из объемной и поверхностной электропроводности. [c.45]

ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ТВЕРДЫХ ДИЭЛЕКТРИКОВ [c.60]

Прежде чем познакомиться с физической природой электропроводности твердых диэлектриков и ее особенностями, рассмотрим одну закономерность, имеющую практическое значение при определении удельного объемного сопротивления по величине тока объемной утечки. При возникновении в твердом диэлектрике высоковольтной поляризации, описанной в 2-5, при измерении объемного тока утечки наблюдается его зависимость от времени ток утечки от некоторой начальной величины снижается до почти постоянного значения (рис. 2-20). На рис. 2-20 ток в диэлектрике показан не с самого момента подачи постоянного напряжения, а спустя короткий отрезок времени, в течение которого прекращаются токи, вызванные быстро устанавливающимися поляризационными процессами. Часть тока, спадающая со временем, — разность между начальным [c.49]

В случае ионной электропроводности твердых диэлектриков зависимость проводимости от температуры подчиняется таким же закономерностям, как и при ионной электропроводности жидких диэлектриков, поэтому и в данном случае могут быть применены формулы (2-30) — (2-34). Как и в случае жидкого диэлектрика, рост объемной проводимости при ионной электропроводности твердых диэлектриков объясняется увеличением количества свободных ионов за счет усиления диссоциации и увеличением их подвижности. Доля участия в росте проводимости увеличения количества свободных ионов и их подвижности неодинакова. В большинстве керамических материалов согласно результатам ряда исследований большее значение имеет увеличение подвижности ионов. [c.52]

Благодаря неизбежному увлажнению, окислению, загрязнению и т. п. поверхностных слоев электрической изоляции у твердых диэлектриков создается заметная поверхностная электропроводность, поэтому твердый диэлектрик характеризуется значением удельного поверхностного сопротивления р,. [c.103]

Ионная электропроводность в твердых диэлектриках подчиняется таким же принципиальным закономерностям зависимости от температуры, как ионная электропроводность жидких диэлектриков, [c.50]

Диэлектриками называют вещества, основным электрическим свойством которых является способность поляризоваться в электрическом поле. В газообразных, жидких и твердых диэлектриках электрические заряды прочно связаны с атомами, молекулами или ионами и в электрическом поле могут лишь смещаться. Происходит разделение центров положительного и отрицательного зарядов, т. е. поляризация. Используемые на практике диэлектрики содержат и свободные заряды, которые, перемещаясь в электрическом поле, обусловливают электропроводность, способность диэлектрика пропускать постоянный электрический ток. Однако количество таких свободных зарядов в диэлектрике невелико, а поэтому весьма мал и ток. Следовательно, для диэлектрика характерным является весьма большое сопротивление прохождению постоянного тока. [c.132]

Электронная электропроводность может наблюдаться в газообразных, жидких и твердых диэлектриках. Она становится преобладающей в сильных электрических полях. Процесс электронной электропроводности кристаллических твердых диэлектриков объясняют на основе представлений зонной теории электропроводности твердых тел. [c.138]

Электропроводность жидких диэлектриков. В неполярных жидких диэлектриках диссоциация молекул на ионы незначительна, поэтому число носителей заряда в единице объема невелико и проводимость мала. Источником ионов в неполярной жидкости могут быть примеси — влага, различные полярные жидкости, частицы твердых веществ, молекулы которых диссоциируют на ионы. В таких случаях проводимость жидкости называют примесной. Молекулы полярных жидкостей диссоциируют на ионы в большей степени, поэтому их проводимость большая. Если в полярной жидкости содержится даже небольшое количество полярной примеси, то ее молекулы практически все диссоциируют, возрастает и количество диссоциировавших молекул жидкости и проводимость сильно увеличивается. [c.140]

При большем нагреве или при более сильных других воздействиях ионизируются основные частицы, из которых построен твердый диэлектрик. Удельная проводимость изменяется с ростом тем--пературы с большей скоростью, так как число основных ионов намного больше числа ионов, образовавшихся при ионизации дефектов или примесей. Потенциальный барьер W и энергия активации процесса электропроводности для основных ионов больше, чем для ионов и примесей. Эта область электропроводности называется высокотемпературной собственной. [c.143]

Зависимость удельной проводимости твердого диэлектрика с ионной электропроводностью от температуры такая же, как и для жидкого диэлектрика. Потому (5.7) справедлива и для твердых диэлектриков. Если в твердом диэлектрике наблюдается примесная и собственная ионная электропроводность, то зависимость проводимости от температуры выражается формулой [c.143]

В случае электронной электропроводности сопротивление твердых диэлектриков с увеличением давления уменьшается. Такой эффект используют как косвенное подтверждение существования Б диэлектрике электронной электропроводности. [c.145]

Диэлектрические потери в твердых диэлектриках. В неполярных твердых диэлектриках диэлектрические потери вызваны электропроводностью, а в полярных — электропроводностью и дипольной поляризацией. Выше (см. 5.3) отмечалось, что в твердых диэлектриках дипольная поляризация представляет собой деформацию звеньев, сегментов или ориентацию полярных групп молекул в электрическом поле. Изменение tg б от температуры и частоты для твердых неполярных и полярных диэлектриков такие же, как и для жидких (рис. 5.21—5.23). [c.164]

Ионная электропроводность, как и у жидких диэлектриков, сопровождается переносом вещества иа электроды. У твердых диэлектриков с электронной проводимостью этого переноса вещества не наблюдается. В твердых кристаллических телах, при низких температурах в первую очередь передвигаются слабо закрепленные ионы, ионы примесей. При высоких температурах движутся основные ионы кристаллической решетки. Энергия активации носителей тока определяет механизм электропроводности в твердых диэлектриках. Удельную проводимость в твердых диэлектриках можно определить так же, как у жидких, пользуясь уравнением [c.20]

Электропроводность твердых диэлектриков обусловливается как иере-движеинем ионов самого диэлектрика, так и ионов случайных примесей. У некоторых диэлектриков- наблюдается электронный характер проводимости. [c.20]

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]

Прежде чем познакомиться с физической природой электропроводности твердых диэлектриков и ее особен-.ностям и, рассмотрим одну закономе1рность, имеющую практическое значение при определении удельного объемного сопротивления по величине тока объемной утечки. Прн возникновении в твердом диэлектрике высоко-60 [c.60]

Процесс пробоя твердого диэлектрика можно подразделить на два этапа 1) нарушение нормального процесса электропроводности резким возрастанием тока вследствие ударной ионизации, или ростом диэлектрических иотерь и увеличением нагрева диэлектрика 2) тепловое и механическое разрушение диэлектрика, образование сквозного проводящего канала. [c.37]

Электропроводность твердых тел обусловливается передвижением кг к ионов самого диэлектрика, так и ионов случайных примесей, а у некоторых материалов может быть вызвана наличием свободных электронов. Электронная электропроводность наиболее заметна при сильных электрических полях. Вид электропроводности устанавливают экспериментально, используя закон Фарадея. Ионная электропроводность сопровождается переносом вещества. При электронной электропроводности это явление не наблюдается. В процессе про-хожденпя электрического тока через твердый диэлектрик содержащиеся в нем ионы примеси могут частично удаляться, выделяясь на электродах, как это наблюдается в жидкостях. [c.37]

В твердых диэлектриках ионного строения электропроводность обусловлена главным образом перемещением ионов, освобождаемых под влиянием флуктуаций теплового движения. При низких температурах передвигаются слабозакрепленные ионы, в частности ионы примесей. При высоких температурах освобождаются и некоторые ионы из узлов кристаллической решетки. [c.37]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...