Практикум по химии и физике полимеров - Аввакумова Н.И.
ISBN 5—7245—0165—1
Скачать (прямая ссылка):
/7-/7
6 5'
У-
'' л
iSH
\
\
\ \ \
Рис. 9.5. Держатель образца:
/ фиксатор; 2— резинка; 3 ~-стальные пластинки; 4 держателя; 6 каретка держателя
верхняя планка; 5 — основание
Обработка результатов. На основании полученных данных рассчитывают среднеквадратичную поверхностную плотность зарядов по формуле
0o = /[(ov-)4-(oo+)2]2. Среднеквадратичный полупериод утечки заряда равен
ti/2 = /[(^./2)2+(х+,/2)2]2.
За окончательный результат принимают средние арифметические значения oo и xi/2, полученные для трех образцов и трех измерений каждого.
№
Of0-. К л/с м2
O0+, Кл/см2
п/п
Материал образца
т1/2 , с
W- 1'
Задание. Сопоставить электростатические характеристики исследованных полимерных образцов и сделать вывод об эффективности электризации полимеров и устранения ими статического заряда.
Работа 9.4. Определение электрической прочности полимеров
Цель работы: определение электрической прочности полимеров при переменном и постоянном напряжении в соответствии с ГОСТ 6344.3—71.
Образцы: полиэтиленовая, поливинилхлоридная, политетрафторэтилено-вая пленки (толщиной 0,1—0,15 мм) круглой формы (диаметром 50 мм) по 3 шт. Характеристика образцов приведена в работе 9.1.
Приборы и принадлежности: универсальная пробойная установка УПУ-1, камера для испытаний, электродное устройство, пинцет, микрометр.
Электродное устройство состоит из верхнего и нижнего цилиндрических электродов. Верхний имеет диаметр 25 мм и высоту 25 мм, нижний - диаметр 75 мм и высоту 15 мм.
Методика работы. К работе приступают после ознакомления с описанием измерительного прибора и правилами техники безопасности при работе на высоковольтных установках. Работу на установке необходимо проводить в резиновых перчатках и на резиновом коврике!
С помощью микрометра измеряют толщину пленки, помещают ее в электродное устройство испытательной камеры и специальным приспособлением для зажима образца (рис. 9.6) создают хороший контакт между электродами и пленкой полимера. Испытания электрической прочности полимера проводят согласно инструкции к универсальной пробойной установке УПУ-1. Первоначально испытывают образец при выходном напряжении до 1 кВ. В случае пробоя отмечают пробивное напряжение по , прибору.
Рис. 9.6. Приспособление для зажима образца:
/ — штурвал; 2 — винт; 3 — струбцина из текстолита; 4 — электроды; 5 — образец; 6 — испытательная камера
Г'
~~1
№
No п/п
Материал образца
Толщина образца bt, мм
Пробивное напряжение U1, кВ
При отсутствии пробоя повторяют испытания в диапазоне напряжений до 3 кВ. Если в этом диапазоне напряжений пробоя не произошло, то проводят испытание в диапазоне напряжений до 10 кВ. Число пробоев каждого образца должно быть не менее 5. В случае отклонения отдельных результатов испытаний от среднего более чем на 15%, увеличивают число пробоев вдвое. Результаты измерений вносят в табл. 9.4.
Обработка результатов. Среднее арифметическое значение электрической прочности 2?Пр (в кВ/мм) рассчитывают по формуле
1 ^ U1
где bi — средняя арифметическая толщина образца (в пяти точках) в месте расположения электрода, мм; п — число измерений.
Разброс измеряемых величин от среднего значения определяется по стандартному отклонению 5, которое вычисляют по формуле
S == V^tHn - 1) ,
где Д/ = ^пр — UiIh.
Задание. Сопоставить значения электрической прочности исследованных полимеров и сделать заключение, у какого полимера электроизоляционные свойства лучше. Проверить соответствие найденных и справочных электрических характеристик полимеров.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Дайте общую характеристику диэлектриков, полупроводников и электропроводящих полимерных материалов.
2. Какие показатели характеризуют диэлектрические свойства полимеров?
3. Охарактеризуйте понятия диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь полимерных диэлектриков.
4. Как осуществляется перенос зарядов в полимерных материалах и от каких факторов он зависит?
5. Какие факторы влияют на объемное и поверхностное электрические сопротивления полимерных диэлектриков?
6. Дайте общую характеристику статической электризации полимеров.
7. Что характеризует электрическую прочность полимерных диэлектриков?
8. В чем заключается сущность электрического, теплового и электрохимического пробоя диэлектрика?
9. Перечислите требования, предъявляемые к полимерам для электрической изоляции.
10. По каким параметрам можно оценить электростатические свойства полимерных материалов?
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Электрические свойства полимеров/Под ред. Б. И. Сажина. 3-е изд., перераб. и доп. Л.; Химия, 1986. 224 с.
Тагер А. А. Физикохимия полимеров. 3-е изд., перераб. и доп. M.: Химия, 1978. С. 240—264.
Бартенев Г. M., Зеленев Ю. В. Физика и механика полимеров. M.: Высшая школа, 1983. С. 173—210.
Перепечко И. И. Введение в физику полимеров. M.: Химия, 1978. С. 178—
204.
Лущейкин Г. А. Методы исследования электрических свойств полимеров. M.: Химия, 1988. 160 с.
