И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 2 (1110088), страница 65
Текст из файла (страница 65)
В переменном электрич поле ориентация по полю полярных молекул (нли полярных звеньеь макромолекул) отстает по фазе от вектора напряженности приложенного поля на угол б В зависимости от соотношения между т и циклич частотой поля в диэлектрич проницаемос(ь меняется от с (при вт» 1) до ко (при в! «1) При вт ю 1 значение 0 заметно зависит от частоты н т-ры и наблюдается значит поглощение энергии поля, к-рая превращается в тепло Диэлектрич проницаемость в этом случае характеризуется комплексной величиной к = е' — ю' (1-мнимая единица) Действительная часть е соответствует диэлектрич проницаемости Д,мнимая часть с — коэф диэлсктрич потерь Отношение е /е = (бб наз тангенсом угла диэлектрнч потерь, оно численно 2бу ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ р И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОНСТВА НЕКОТОРЫХ ЭЛЕКТРОИЗОЛИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ рОмм а Е Вля гк Ь нри 10 Ги нря Ю' 1 и Воздух 0 С 740 мм рг ст -10' 1(Ю057 32 10а Наноаарнмс Д Трансфорлгатор нос масло 20'С Политстрафтор эгялся 20'С Полиэтхлан 20'С !о" юм гг 23 10' ! 10 э (2 3) 10 (2 5] 10 Пг>ю' !Ом Юм !О гг 40 Ю' гз !О' 1О'* 10'э 2 3 2 4 4 0 10' 1 5 10 Поларнма Д 10' 1О'э 3 (1 5 2 О) 10' Политрнфгор «лорэиглси 20 С Полнаянилхло рнл 20'С (! 5) Ю ' Юм !Оо 3 5-4 5 (2 5) 10' Применение.
Д применяют в приборостроении, электротехнике, радиотехнике, опто-, микроэлектронной и лазерной технике В зависимости от назначения различают электро- изоляционные (пассивные) и управдяемые (активные) Д В качестве электронзоляц материалов используют прир Д— вакуумное пространство, чистую воду, воздух, др газы, нефтяные масла (трансформаторное, конденсаторное), др продукты переработки нефти, лаки на основе льняного и тунгового масел, древесину, изделия на основе целлюлозы (бумагу, картон, ткани), натуральный шелк, каучук, парафины, церезин, минералы (алмаз, кварц, слюда, сера, асбест, мрамор и др), а также искусств Д вЂ” полимеры, стекла, ситаллы, сапфир, керамику и др В зависимости от прнмене- 208 равно отношению двух составляющих тока, проходящего через заполненный данным Д конденсатор,— активной и реактивной, нли смкостной Измерение 1бб в зависимости от оэ и т-ры используется для изучения вращат движений полярных частица среде (метод днэлектрич релаксации) При этом используют ф-лу Дебая 1б (00 а) ' (е, + с„)в'т' При частоте в„, = 1/тм/00/а„илн при т-ре, соответствующей времени релаксации т = 1/в,~е /с„, кривая зависимости (бб о( в (прн т= соп51) нли от (прй в = сопи) проходит через максимум Значения (йб зависят от хнм строения Д, мол структуры (для полимеров — и надмолекулярной структуры), а также от ряда внеш факторов, напр давления Зависимость (бд от Т позволяет фиксировать релаксацнонныс и фазовые переходы в в-вах, в частности в полимерах Эчектрическав прочность.
При увеличении напряженности ноля происходит пробой Д, т е Д разрушается, теряет свои св-ва и превращается в проводник Миним напряженность поля Ет, при к-рой наблюдается пробой Д, наз электрич прочностью в-ва Различают тепловой пробой-из-за разогрева образца проходящим током или изза лиэлектрич потерь-и внутренний (или истинный) электрич пробой †результате лавинной ионизацни, вызваяной электрнч полем внутри Д Значение Е с при тепловом пробое зависит от условий теплообмена образца с окружающей средой, т е от разности т-р, теплопроводностн и уд теплоемкосги, от размеров и формы образца, длительности действия электрич напряжения Значение Е при внутр пробое определяется гл обр строением Д, йадичнем трещин, примесей и др, если они вызывают перераспределение напряженности поля внутри Д Длит воздействие внеш злектрич поля снижает Е, Изучение зависимости Е„ от Е, Т и др факторов служит для прогнозирования надежности электрич изоляции В таблице сопосгавчены диэлектрич св-ва нек-рых электроизоляц материалов ния в условий эксплуатапии Д, должен обладать совокупностью необходимых мех.
св-в: твердостью, гибкостью, эластичностью, балыкам сопротивлением на разрыв. Электроизоляц. материалы могут подвергаться воздействию высоких илн, наоборот, низких т-р, света, влаги, окнслвтелей, жядких нефтепродуктов и т. п. В каждом вэ этих случаев подбираю~ Д., обладающие соотнетствующим строением в физ.-хим. св-вами.
В качестве управляемых Д. используют сегветоэлектрнки (титанат бария, ниобат лития, сегнетокерамика и др ). В микроэлектронных устройствах на полупроводниках, в частности больших н сверхбольших интегральных схемах на кремнии и арсениде галлия, используются в качеспэе как пассивных, так и актявных элементов тонкие (0,002 — 2,0 мкм) амоРфные диэлектРнч. пленхи Р40ы эгэ)ь(4, боР- и фосфорсиликатных стекол. Перспективными являются диэлектрич. пленки оксида алюмвния, витридов бора и галЛсш. Лим Фре.чих Г, теория лвэлсктрваон, аср с англ, М, 1960, Хиппель А Р, Двэлектрнкя а волны, пер е англ, м, 1960, Паеыякоа В В, Матсрвалм эмкгронноа техаики, м, 1980, ма 0 о фас Н м, Хамза лвэлект. рвкос, м, 1981, Барфут дв, тейлор дв, пелерина лиэлектракв я ях прнмеиеви», пар е англ, М, !981, Богоролнпкин Н П, Пасынков В В, Таресв Б М, Электротехйвчыкю матервалы, 7 юл, Л, 1985 В и Вехыл ДИЭЛЬКОМЙТРЙЯ (диэлектрометрия), совокупность методов количеств.
определения в-в и исследования их мол. структуры, основанных на измерении диэлектрич. проницаемости 6 и тангенса угла диэлектрвч. потерь Иб. Днзлектрнч. св-ва изучают в постоянном н переменном (с частотой до 10" Гц) электрич. полях. Как правило, опрелеляют относит. величины е, = С/Со, где С и Со — емкости одного и того же конденсатора соотв. с исследуемым в-вом и с воздУхом. Або. величина 8 = 0,80, где но-дизлектРич. пронипаемость вакуума.
В переменном электрич. поле наблюдается сдвиг фазы 19 между наложенным напражением с частотой ы и током, протекающим через конденсатор с в-ном. При этом потери электрич. энергия количественно характеризуют неличвной 1до, где и = 90 — !р. Ячейку с диэлектриком принято изображать электрич. эквввалентной схемой, состоюцей из идеального (т. е. не имеющего потерь энергии) конденсатора емкости С, соединенного, как правило, параллельно с идеальным сопротивлением Д, не имеющвм реактивной проводвмостн.
В этом случае !йо = 1/07СД и его определение сводится к измерению С и Д. При разл частотах злектрич, пола применяют рзэл. методы измерения. В области в = 1О ' — 107 Гц иснользуют мостовые методы, в к-рых в одном из плеч электрич. измерит. Моста находится ячейка с исследуемым диэлектриком, в др. плечах-конденсаторы и сопротивления, к-рые подбирают так, чтобы скомпенсировать сдввг фвэ межл'.7 током и напряженнем в ячейке.
При частотах от 10 до 10' Гц используют резонансные методы. в к-рых сначала настраивают в резонанс с генератором колебательный контур с эталонным коцленсатором переменной емхосги (получают значение емкости С'), а затем подключают параллельно конденсатор с исследуечэььм в-вом и снова настраиваюг в резонанс (получают значение емкости эталонного конденсатора С"). Емкость копзенсатора с в-вом С= С вЂ” С". Величину Д определясот методом замещения. Установив емкость эталонного конденсатора, равной С, отвпочауот ячейку с диэлектриком, последовательно присоединяют эталонное сопротивление и меняют величину последнего до наступления резонанса. Для градуировки приборов строят градуировочвую кривую по эталонным жидкостям с известными значениями 8, нли 1йо либо калибруют шкалу прибора в единипах емкости с помощью прецизионного конденсатора и затем определяют емкость проводов, к-рую Вычитают из значения емкости ячейки с исследуемым двэлектриком.
Изменения в составе дяэлектрвха или в строении его молекул сопровождаются изменениями е, и 1йщ что позволяет использовать Д. для оценки чвстотй индивцауальных в-в, обнаружения самопроизвольных хим. процессов в орг. соедо напр, образования пероксцпов в диоксане, для опреде- 209 диэтилБКнЗОлЫ НЮ ленин влажности газов и воздуха. Особенно часто Д. при- меняют лля определения содержания воды (е„к-рой высока) в орг р-рителях по гралунровочной прямой, представляю- щей собой зависимость Б, от концентрации воды в исследуе- мом р-рителе, а также дпя установления состава смеси двух р-рителей диэлектрич титрованнем. В последнем случае измеряют емкость С ячейки с анализируемой смесью, затем в ту же ячейку помещают один из компонентов этой смеси и добавляют к нему небольшими порциями др.
компонент до достюкення значения С. По расходу твтранта определяют состав смеси. Диэлькометрич. титроваиие примеюпот также для изучения строения комплексных соединений. Д. используют для контроля дистилляции и нек-рых хим. р-ций (напр, хлорирования, сульфирования, окисления орг, соединеннй). При этом из исследуемой смеси отбирают пробы и определяют нх 8, Достижение постоянной Величи- ны 8„, характеризующей основной компонент, свцаетель- ствует об окончании процесса. Д. широко применяют для изучения строения молекул ХИМ СОЕДИНЕВнй, т. К.
аы НаПР., ДЛЯ 0Рта-, МЕНЮ- И НаРа-ПРО- взводных или чыс- и транс-изомероа различаются. По значениям и, разбавленных р-ров полврных в-в в неполяр- ных р-рвтелях в совокупности со значениями показателей преломления и плотностей этих р-ров вычисляют диполь- ные моменты соединений. Для анализа в-в, имеющих высо- кую электропроводность, применяют метод высокочастот- ного титрования (см. Кондуктаметрия). Ллт Зар вне к я а В А, Ермаков В Н, Высокочаепнвыа хвмнческаа аналяэ, М, 1970, Рукоаолстео по аналвтачеекоа химии, пер с всм., М, 1975, е 167, Н аль Ш Б, Дюлелтромстрал, пер е вепг, М, !976 вяуср о в ДИЭТАНОЛАМЙН, см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
