Органические диэлектрики: ТВЕРДЫЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ ДИЭЛЕКТРИКИ

Порошкообразный поливинилхлорид получают в результате реакции полимеризации газообразного вещества − винилхлорида. Горячим прессованием порошкообразного поливинилхлорида получают твердый, жесткий материал − винипласт в виде листов, пластин, труб и стержней, который отличается химической стойкостью к минеральным маслам, разбавленным щелочам и кислотам. Винипластовые изделия обладают высокой механической прочностью, особенно к ударным нагрузкам, и имеют хорошие электроизоляционные свойства. Недостаток винипласта − малая холодостойкость. Разлагается винипласт при 150-200° С.

Поливинилхлоридный пластикат − гибкий рулонный материал, получаемый из порошка поливинилхлорида, смешанного с пластификаторами − густыми маслообразными жидкостями. Поливинилхлоридный пластикат широко применяется в качестве основной изоляции монтажных проводов, а также для изготовления защитных оболочек − шлангов, кабелей. Обычно он бывает окрашен в черный, синий, желтый, красный и другие цвета. Красители вводят для защиты материала от светового старения, а также для распознавания проводов при монтаже. Поливинилхлоридный пластикат без красителей − прозрачный материал с желтоватым оттенком. Из поливинилхлоридного пластиката изготовляют гибкие изоляционные трубки и липкую изоляционную ленту. Характерной особенностью поливинилхлоридных материалов является то, что, будучи вынесены из пламени, они перестают гореть.

Полиформальдегид − твердый термопластичный диэлектрик, образующийся в результате полимеризации газообразного формальдегида. Материал представляет собой порошок белого цвета,  из которого изделия получают литьем под давлением или экструзией. Повышенная твердость, большая стойкость к истиранию и малый коэффициент трения, позволяют изготовлять из полиформальдегида бесшумные шестеренные и червячные передачи и подшипники. Довольно широкий интервал рабочих температур (от 55 до 100 °С), влагостойкость, химическая стойкость, стойкость к искровым разрядам и хорошие электрические характеристики обеспечивают широкую область применения полиформальдегида в качестве электроизоляционного материала (изоляционные основания — платы, каркасы катушек сложного профиля). Изделия из полиформальдегида могут быть подвергнуты всем видам механической обработки (фрезерованию, обточке, сверлению и др.).

Органическое стекло (метилметакрилат) – термопластичный прозрачный материал, легко окрашиваемый во многие цвета, выпускается в виде листов или порошка. Исходным материалом служит жидкое вещество – метилметакрилат, в которое вводят небольшое количество перекиси бензоила и пластификаторы. Смесь перемешивают, нагревают и разливают в нагретые до 120ºС формы из обычного силикатного стекла или металла. Органическое стекло устойчиво к разбавленным кислотам и щелочам, к бензину и минеральным маслам. В нагретом состоянии (115-135ºС) легко формуется в стальных или деревянных пресс-формах. Органическое стекло поддается всем видам механической обработки.

Полиуретаны − непрозрачные полимерные материалы. Из твердых полиуретанов изготовляют литые изделия различной формы (например, кабельные муфты), а из пластичных − гибкие, эластичные пленки и волокна. Полиуретаны служат основой изоляционных лаков для эмалирования обмоточных проводов.

Достоинствами всех полиуретанов являются: хорошая адгезия (прилипание) к многим материалам, малая усадка при литье, атмосферостойкость и довольно высокие электрические характеристики, а недостатками − низкие холодостойкость, и нагревостойкость, не превышающая 100-105 °С.

Следует отметить, что почти все органические полимерные материалы, в том числе и полиуретаны, являются горючими веществами.

Твердые органические диэлектрики.

Органические диэлектрики получают двумя способами:

1. реакция полимеризации – при которой из низкомолекулярного соединения (мономера) получают высокомолекулярное (полимер) без изменения элементарного состава вещества.

2. поликонденсация – реакция между различными мономерами, в результате которой получается новое соединение с выделение побочных веществ (вода, углерод).

По характеру строения молекулы могут быть:

1. линейными, которые обладают повышенной гибкостью, пластичностью, хорошей растворимостью, размягчаются при температуре до 100 градусов..

2. пространственными, которые обладают большей твердостью, прочностью размягчаются при температуре более 100 градусов.

По тепловым свойствам полимеры бывают двух видов:

1. термопластичные, которые размягчаются при нагревании, превращаются в густую жидкость, могут использоваться неоднократно.

2. термореактивные (термоотверждающиеся), которые при повышении температуры затвердевают с необратимым изменение свойств.Приобретают твердость, прочность, теряют способность растворяться.

Полимеризационные синтетические материалы.

Полимерные углеводороды.

1.1 Полистирол – твердый прозрачный материал, является неполярным диэлектриком, с чем связаны его высокие электроизоляционные свойства. Получают в результате полимеризации мономерного стирола. Является термопластичным материалом с температурой размягчения 110-120^оС. Недостатки: хрупкость при пониженных температурах и склонность к старению с образованием трещин.

Применяется в качестве высокочастотного диэлектрика для изготовления каркасов индуктивных катушек, корпусов РЭА, для изоляции кабелей и конденсаторов.

1.2 Полиэтилен – твердый белый неполярный диэлектрик. Получают полимеризацией газа этилена. Электроизоляционные свойства так же высоки, как у полистиролов, но отличается высокой стабильность. Применятся как конструкционный и изоляционный материал в технике ВЧ и СВЧ.

1.3 Полипропилен – линейный неполярный диэлектрик с хорошими электроизоляционными свойствами. Получают полимеризацией газа пропилена. Обладает высокой температурой размягчения. (160^о-170^о)

1.4 Пливинилхлорид (ПВХ) – белый мелкодисперсный порошок. Линейный полярный полимер, полученный полимеризацией газообразного мономера винилхлорида. Свойства ПВХ можно изменять, вводя различные добавки: пластификаторы, стабилизаторы, красители. Применяется для изготовления пленок, изоляционных лент, изоляции монтажных и телефонных проводов и другой изоляции.

Фторорганические полимеры.

Одним из существенных недостатков органических полимеров является невысокая термостойкость (до 120^оС). Для повышения рабочих температур в органические диэлектрики добавляют фтор (получают фторопласты) или кремний (получают полисилоксаны).

2.1 Фторопласты – кристаллические полимеры фторпроизводных этилена, где атомы водорода замещены фтором. В РЭА наиболее часто используют фторопласт –4 (политетрафторэтилен) и фторопласт – 3 (политрифторхлорэтилен). Цифра в марке указывает на количество атомов фтора в молекуле мономера.

· Фторопласт – 4 (также его называют фторолон – 4, тефлон). Свойства фторопласта 4: рабочая температура –250^о — +250^оС, может выдерживать термоудары до 400 ^оС, обладает самой высокой химической стойкостью из всех известных полимеров, не смачивается водой, не растворяется ни в одном растворителе, не горит, стоек к воздействию грибков и в тропических условиях.

Имеет хорошие вакуумные свойства, стоек к резкому перепаду температур в широком диапазоне.

Недостатки: при температуре 400 ^оС разлагается с выделением ядовитого фтора, имеет низкую радиационную стойкость, не высокую твердость и достаточно высокую стоимость.

Из фторопласта – 4 изготавливают конденсаторные и изоляционные пленки, изоляцию монтажных проводов, химическую посуду, применяют в вакуумных вентилях.

· Фторопласт – 3. По сравнению с фторопластом – 4 имеет более высокие механические характеристики, но остальные свойства значительно хуже. Выпускается в виде порошка, используется в основном в суспензиях для антикоррозийных покрытий.

классификация, применение, свойства и характеристики

Любое электрическое оборудование, включая генераторы, силовые установки и распределительные устройства, состоит из токоведущих частей. Для надежной и безопасной эксплуатации последние должны быть защищены друг от друга и от воздействия окружающих компонентов. В этих целях используются электроизоляционные материалы.

Важно, чтобы обмотка на якоре была отделена от его сердечника, виток возбуждения – от аналогичной детали, полюсов и каркаса агрегата. Материалы, которые применяются для изоляции чего-либо от воздействия электрического тока, называются диэлектриками. Стоит отметить, что такие изделия бывают двух типов – одни абсолютно не пропускают ток, другие – хоть и делают это, но в мизерных количествах.

При создании подобных материалов применяют органические и неорганические элементы вкупе с различными добавками, необходимыми при пропитке и склеивании. В последнее время широкую популярность набирает жидкая изоляция для проводов, часто используемая в выключателях и трансформаторах (например, трансформаторное масло). Не реже в электротехническом оборудовании применяют газообразные диэлектрики, вплоть до обычного воздуха.

Электроизоляционные материалы и сферы их применения

К основным областям применения электроизоляционных материалов можно отнести различные промышленные ветви, радиотехнику, приборостроение и монтаж электрических сетей. Диэлектрики – это основные элементы, от которых зависит безопасность и стабильность работы любого электроприбора. На качество и функциональность изоляции влияют различные параметры.

Таким образом, главная причина применения электроизоляции – соблюдение правил безопасности. В соответствии с ними строго запрещено эксплуатировать оборудование с частично или полностью отсутствующей изоляцией, поврежденной оболочкой, поскольку даже малые токи могут нанести вред человеческому организму.

Свойства диэлектриков

Для того чтобы гарантировать выполнение важных функций, электроизоляционные изделия должны обладать необходимыми свойствами. Основное отличие диэлектрика от проводника – намного большее удельное сопротивление (100-1100 Ом*см). С другой стороны, их электрическая проводимость в 14-15 раз ниже токоведущих жил. Связано это с природным происхождением изоляционных материалов, в составе которых намного меньше свободных отрицательных электронов и положительно заряженных ионов, влияющих на токопроводимость.

Важно! Несмотря на последнее высказывание, при нагревании любого диэлектрика количество ионов и электронов существенно возрастает, из-за чего повышается электрическая проводимость и возникает риск пробоя током.

Все свойства диэлектриков можно разделить на две основные группы – активные и пассивные, при этом вторая является наиболее важной. К пассивным относится диэлектрическая проницаемость: чем меньше ее значение, тем более надежным и качественным является изолятор, поскольку он не оказывает негативного влияния на электрическую схему и не добавляет паразитные емкости. С другой стороны, если изделие эксплуатируется в роли диэлектрического конденсатора, то проницаемость должна быть максимально высокой (паразитные емкости в данном случае важны).

Параметры изоляции

К числу основных относятся:

• электропрочность;
• удельное электрическое сопротивление;
• относительная проницаемость;
• угол диэлектрических потерь.

Оценивая качество и эффективность диэлектриков, и сравнивая их свойства, нужно выявить зависимость перечисленных параметров от значений тока и напряжения. По сравнению с проводниками электроизоляционные компоненты имеют повышенную электрическую прочность. Учитывая сказанное выше, не менее важным является то, насколько хорошо изоляторы сохраняют свои полезные свойства и удельные величины при нагревании, увеличении напряжения и других воздействиях.

Классификация диэлектрических материалов

Выбор того или иного изоляционного материала зависит от мощности тока, протекающего по проводникам оборудования. Существует несколько критериев для классификации диэлектриков, но наиболее важными являются два – агрегатное состояние и происхождение. Для изоляции шнуров бытовых электроприборов используют твердые изоляторы, трансформаторов и прочего высокомощного оборудования – жидкие и газообразные.

Классификация по агрегатному состоянию

По агрегатному состоянию выделяют три типа диэлектрических материалов – твердые, жидкие и газообразные.

Твердые диэлектрики

Электроизоляционные материалы данного типа считаются наиболее распространенными и популярными, используются практически во всех сферах, где присутствует оборудование с токоведущими частями. Их качество зависит от некоторых химических свойств, при этом диэлектрическая проницаемость может быть совершенно разной – 10-50 000 (безразмерная величина).

Твердые изоляторы бывают полярными, неполярными и сегнетоэлектрическими. Главное отличие трех разновидностей – принцип поляризации. Основными свойствами данных материалов являются химическая стойкость, трекингостойкость и дендритостойкость. От химической стойкости зависят возможности диэлектрика противостоять воздействию агрессивной среды – кислотам, щелочам, активным жидкостям. Трекингостойкость влияет на защиту от электрической дуги, дендритостойкость – от появления дендритов.

Керамические изоляторы эксплуатируют как линейные и проходные диэлектрики в составе подстанций. Для защиты бытовых электрических приборов могут применяться текстолиты, полимеры и бумажные изделия, промышленного оборудования – лаки, картон и различные компаунды.

Сочетая несколько разных материалов, производителям диэлектриков удается получить особые свойства изделия. Благодаря этому повышается устойчивость к нагреву, воздействию влаги, экстремально низких температур и даже радиации.

Наличие нагревостойкости говорит о том, что изолятор способен выдерживать высокие температуры, но в каждом отдельном случае максимальная планка будет разной (она может достигать и 200, и 700 град. Цельсия). К числу таковых относятся стеклотекстолитовые, органосиликатные и некоторые полимерные материалы. Фторопластовые диэлектрики устойчивы к воздействию влаги, могут эксплуатироваться в тропиках. Вообще фторопласт не только гидрофобен, но еще и негигроскопичен.

Если в состав электротехнического оборудования включены атомные элементы, то важно использовать изоляцию, устойчивую к радиоактивному фону. На помощь приходят неорганические пленки, часть полимеров, стеклотекстолиты и различные слюдинитовые изделия.

К морозостойким диэлектрикам относятся компоненты, сохраняющие свои удельные свойства при температуре до -90 град. Цельсия. Наконец, в электроприборах, эксплуатируемых в космосе, применяются изоляционные материалы с повышенной вакуумной плотностью (например, керамика).

Жидкие диэлектрики

Диэлектрики в подобном агрегатном состоянии зачастую эксплуатируются в промышленном электрооборудовании. Наиболее ярким примером являются трансформаторы, для безопасной работы которых требуется специальное масло. К числу жидких диэлектриков можно отнести сжиженный газ, парафиновое или вазелиновое масло, спреи, дистиллированную воду, которая была очищена от солей и других примесей.

Жидкие электроизоляционные материалы описываются следующими технико-эксплуатационными характеристиками:

• диэлектрическая проницаемость;
• электропрочность;
• электропроводность.

Величина физических параметров жидких диэлектриков зависит от степени их чистоты (загрязнения). Наличие твердых примесей в воде или масле приводит к существенному повышению электрической проводимости, что связано с увеличением числа свободных электронов и ионов. Жидкости очищаются разными методами, начиная от дистилляции и заканчивая ионным обменом. После выполнения данного процесса повышается электропрочность материала и снижается его электропроводность.

Жидкие электроизоляторы можно разделить на три основные группы:

1. Из нефти изготавливают трансформаторное, конденсаторное и кабельное масла.
2. Синтетические жидкости активно применяются в промышленном приборостроении. К их числу можно отнести соединения на основе фтор- и кремнийорганики. Кремнийорганические материалы способны выдерживать сильные морозы, они относятся к числу гигроскопичных, поэтому могут применяться в малых трансформаторах. С другой стороны, стоимость таких соединений намного выше, чем у нефтяных масел.
3. Растительные жидкости крайне редко используются при изготовлении электроизоляции. Речь идет о касторовом, льняном, конопляном и других маслах. Все перечисленные вещества считаются слабополярными диэлектриками, поэтому могут применяться только для пропитки бумажных конденсаторов или для образования пленки в электроизоляционных лаках и красках.

Газообразные диэлектрики

Самыми популярными газообразными диэлектриками считаются электротехнический газ, азот, водород и воздух. Все они могут быть разделены на две категории – естественные и искусственные. К первым относится воздух, который часто эксплуатируют в качестве диэлектрика для защиты токоведущих частей линий электрической передачи и машин.

Наряду с преимуществами, есть у воздуха недостатки, из-за чего он не подходит для эксплуатации в герметичном оборудовании. Поскольку в его состав входит большое содержание кислорода, то данный газ является окислителем, поэтому в неоднородном поле существенно снижается электрическая прочность.

Азот – отличный вариант для изоляции силовых трансформаторов и высоковольтных линий электропередач. Помимо хороших изоляционных свойств, водород способен принудительно охлаждать оборудование, поэтому зачастую применяется в высокомощных электромашинах. Для герметизированных установок подойдет электротехнический газ, при использовании которого снижается взрывоопасность любых агрегатов. Электротехнический газ часто эксплуатируется в высоковольтных выключателях, что обусловлено способностью к гашению электрической дуги.

Классификация по происхождению

По происхождению диэлектрики делятся на органические и неорганические.

Органические диэлектрики

Органические электроизоляционные изделия можно разделить на естественные и синтетические. Все материалы, относящиеся к первой категории, в последнее время практически не эксплуатируются, что связано с увеличением производственных мощностей синтетических диэлектриков, стоимость которых намного ниже.

Естественными диэлектриками являются растительные масла, парафин, целлюлоза и каучук. К синтетическим материалам можно отнести пластмассы и эластомеры разных типов, применяемые в бытовых приборах и другой электротехники.

Неорганические диэлектрики

Электроизоляционные материалы неорганического типа бывают естественные и искусственными. Из компонентов природного происхождения можно выделить слюду с большой устойчивостью к воздействию химически активных веществ и высоких температур. Не менее популярными являются мусковит и флогопит.

Искусственные диэлектрики – стекло в чистом или разбавленном видах, фарфор и керамика. Материалам данной категории зачастую придают особые свойства, добавляя в их состав различные компоненты. Если изолятор проходной, то нужно применять полевошпатовую керамику с большим тангенсом диэлектрических потерь.

Волокнистые электроизоляционные материалы

Волокнистые диэлектрики эксплуатируются для защиты различного оборудования. К числу таковых относятся каучук, целлюлоза, различные ткани, нейлоновые и капроновые изделия, полистирол и полиамид.

Органические волокнистые диэлектрики имеют высокую гигроскопичность, поэтому практически никогда не используются без специальной пропитки. В последние годы вместо органических изоляторов применяют синтетические волокнистые изделия с ярко выраженной нагревостойкостью.

В качестве примера можно выделить стеклянные волокна и асбест: первые пропитываются лаками и смолами, улучшающими гидрофобность, вторые характеризуются минимальной прочностью, поэтому в их состав добавляют хлопчатобумажные элементы. Речь идет о материалах, которые не плавятся при нагреве.

Классы нагревостойкости электроизоляционных материалов

Класс нагревостойкости диэлектриков указывается буквой латинского алфавита. Перечислим основные из них:

• Y – максимальная температура 90 град. Цельсия. К данной категории относятся различные волокнистые изделия из хлопка, натуральных тканей и целлюлоза. Они не пропитываются и не дополняются жидкими электроизоляторами.
• A – 105 град. Цельсия. Все материалы, перечисленные выше, и синтетический шелк, пропитываемые жидкими диэлектриками (погружаемые в них).
• E – 120 град. Цельсия. Синтетические изделия, включая волокна, пленки и компаунды.
• B – 130 град. Цельсия. Слюдинитовые диэлектрики, асбест и стекловолокно вкупе с органическим связующим и пропиткой.
• F – 155 град. Цельсия. Слюдинитовые материалы, в качестве связующего звена которых выступают синтетические компоненты.
• H – 180 град. Цельсия. Слюдинитовые диэлектрики с кремнийорганическими соединениями, выступающими в качестве связующего.
• C – более 180 град. Цельсия. Все перечисленные выше изделия, в которых не используется связующее или применяются неорганические адгезивы.

Выбор электроизоляционных материалов зависит не только от мощностей оборудования, но и от условий его эксплуатации. Например, для высоковольтных линий электропередач должны использоваться диэлектрики с повышенной морозостойкостью и защитой от воздействия ультрафиолетовых лучей.

Таким образом, информация выше может использоваться только в качестве ознакомительных целей, а окончательное решение должен принимать профессиональный, квалифицированный специалист.

Неорганические диэлектрики — Справочник химика 21

    Подготовка поверхности неорганических диэлектриков К неорганическим диэлектрикам относятся керамика, стекло фарфор слюда ситаллы ферриты Металлизацию неорганических диэлектриков применяют для придания поверхности деталей свойств металла электропроводности способности к пайке, теплопроводности Металлизацию стекла используют для получения зеркал Силикатные материалы (стекло кварц ситаллы, слюда ИТ п ) подвергают сначала химическому обезжириванию а затем обработке в хромовой смеси и в растворе плавиковой кислоты [c.37]

    Одним из условий повышения надежности кабельных вводов является способность выдерживать нагрев д> 1000 °С. Разработан новый способ герметизации с помощью неорганических диэлектриков — вакуумплотных металлокерамических изоляторов. Вводы ВГК (рис. 4.3) и ВГУ [c.181]

    Металлопокрытия диэлектриков классифицируют также по группам материалов, на которые наносят покрытия (полимеры, неорганические диэлектрики), и отдельным их видам (пластики АБС, полипропилен, стекло, керамика и т. д.), по наносимым покрытиям (никелевые, медные, серебряные и др.) и технологическим особенностям их получения (насыпью или на подвесках, в автоматических линиях или с ручным обслуживанием и т. д.). [c.5]

    Однако механическая обработка не всегда обеспечивает достаточное сцепление покрытия со многими диэлектриками, часто значительно ухудшает декоративные свойства, не позволяет подготавливать поверхности деталей со сложным рельефом. Поэтому ее применяют в ограниченных масштабах, преимущественно при нанесении специальных покрытий на неорганические диэлектрики и термореактивные пластмассы (пресс-материалы типа АГ-4 и ДСВ-2Р-2М, карболиты из пресс-порошков марок К-18-2 и К-124-38, пластмассы на основе фенолформальдегидных композиций и др.). [c.28]

    Его используют при получении покрытий преимущественно на неорганических диэлектриках (керамика, кварц, фарфор и др.). [c.65]

    В результате обработки плоских образцов различных органических и неорганических диэлектриков одним из перечисленных способов за счет захвата носителей на ловушки в диэлектрике образуются объемный и поверхностный заряды плотностью р и ст, а также может устанавливаться остаточная ( замороженная ) поляризованность Ps Характер кривых р(х) и Рз(х) и соотношение между р, сг н Рз определяются структурой диэлектрика, нз которого изготовлен электрет, и способом его получения. [c.34]

    Конденсаторы с твердым неорганическим диэлектриком. К ним относятся следующие виды конденсаторов кварцевые, слюдяные, стеклянные и стеклоэмалевые, серные и керамические — фарфоровые или из специальной керамики. [c.17]

    Перечислим основные неорганические диэлектрики. [c.31]

    Подложки из неорганических диэлектриков. Метод [c.292]

    С целью матирования поверхности деталей из неорганических диэлектриков используют растворы, содержащие плавиковую кислоту. Растворы приготовляют смешива- [c.201]

    При изготовлении тонкопленочных микросхем изоляционным слоем могут служить органические полимерные пленки. Эти пленки по сравнению с напыленными неорганическими диэлектриками имеют небольшие внутрен-16 [c.16]

    Устранение жировой пленки с поверхности неорганических диэлектриков — стекла, керамики, ситалла — производят прокаливанием их при 300—400° С. [c.20]

    Электропроводность. Изменение электропроводности раздела системы полимер — неорганический диэлектрик можно описать аналогичными кинетическими уравнениями, поскольку параметры Л и обусловлены концентрацией низкомолекулярного вещества в одной и той же области многослойной системы — на межфазной границе. В случае нормального продвижения диффузионного потока относительно границы раздела на основании приближения (7.27) и уравнения кинетики сорбции в многослойной системе имеем [c.283]

    Сплавы для спаев выбирают не только с учетом свойств металла, но и характеристик теплового расширения неорганических диэлектриков и других материалов. [c.169]

    Чтобы охарактеризовать зависимость электрической емкости конденсатора от температуры, пользуются температурным коэффициентом емкости (ТКЕ), который определяет относительное изменение емкости при изменении температуры на один градус Цельсия. ТКЕ для некоторых неорганических диэлектриков составляет для кварца плавленого С5-1 — 0,055-10 °С , для сапфирита — 1,34 10 °С , рутила -минус 8 10 °С .  [c.587]

    При изготовлении электропроводных элементов на диэлектриках применяют термореактивные пластмассы (пресс-материал типа АГ-4, карболиты, фенолоформальде-гидные и эпоксидные стеклопластики, гетинакс), а также неорганические диэлектрики (керамика, фарфор, стекло, кварц, слюда, ситаллы). Большинство этих материалов характеризуются повышенными электроизоляционными свой- [c.16]

    Известно, что поверхностная проводимость многих неорганических диэлектриков и полупроводников является функцией относительной влажности воздуха (или толщины адсорбированного слоя влаги [45]). Например, по данным Пе-ревертаева и Мецика [46], не только поверхностная проводимость (стп), но и удельная проводимость (оу) воды на свежеобразованном сколе слюды зависят от толщины адсорбированной пленки (рис. 3). [c.158]

    При длительном воздействии напряжения для больщин-ства конденсаторов с органическим диэлектриком, а также для некоторых конденсаторов с неорганическим диэлектриком наблюдается постепенное снижение электрической прочности, продолжающееся в течение ряда месяцев или лет. Этот процесс снижения электрической прочности называется старением. [c.340]

    Ховик и сотр. (1965) анализировали при помощи смешивания неорганические диэлектрики. Образец изолятора превращали в мелкий порошок 200 меш) и смешивали с порошком серебра, полученным отмучиванием. Из смеси давлением 7000 атм прессовали электроды в виде стержней диаметром 0,25 см и длиной 0,35—0,5 см. Электрод, изготовленный из порошка, во время анализа вибрировал второй, неподвижный электрод был изготовлен из серебряной проволоки. Были получены ионные токи до 10 А. Линии изотопов серебра и основы непроводящего образца имели примерно одинаковую интенсивность. [c.317]

    Магнитодиэлектрики представляют собой мелкодисперсные порошки низко-колрцитивных металлических ферромагнитных материалов, частички которых и юли])уются друг от друга и связываются в единое целое с помощью различных органических и неорганических диэлектриков. [c.458]

    Энергия, требующаяся для фотоионизации полициклической молекулы, находящейся в среде диэлектрика или полупроводника, все же не снижается настолько значительно, чтобы эти молекулы могли отщеплять электрон под действием кванта видимого света с энергией 2—2.5 эв. Действительно, исследование [7], проведенное методом диффузионной фотоэдс, но своему принципу не требующим измерения проводимости, показало, что многие фотоэлектрически чувствительные в кристаллическом состоянии красители, находясь в среде или на поверхности органических и неорганических диэлектриков и полупроводников в молекулярно-дисперсном состоянии, не отщепляют электрон под действием поглощаемого ими видимого света. Появление электронов при освещении видимым светом определенных полупроводников. (ZnO, TIHal и др.), окрашенных некоторыми красителями, т. е. наблюденная нами сенсибилизация внутреннего фотоэффекта, этих полупроводников, ограничено определенными сочетаниями объектов и не может быть объяснено фотоионизацией адсорби- [c.320]

ОРГАНИЧЕСКАЯ ДИЭЛЕКТРИКА | Материалы и процессы для электронных приборов

Посетите NAP.edu/10766, чтобы получить дополнительную информацию об этой книге, купить ее в печатном виде или загрузить в виде бесплатного PDF-файла.

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

Ниже приведен неисправленный машинно-читаемый текст этой главы, предназначенный для предоставления нашим собственным поисковым системам и внешним системам богатого, репрезентативного для каждой главы текста каждой книги с возможностью поиска.Поскольку это НЕПРАВИЛЬНЫЙ материал, пожалуйста, рассматривайте следующий текст как полезный, но недостаточный прокси для авторитетных страниц книги.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Рациональное проектирование всех диэлектриков из органических полимеров

D Team — Tobin Marks Group

Публикации 2019

Ван, З.; Чжуан, X .; Chen, Y .; Ван, Б .; Huang, W .; Marks, T.J .; Факкетти, A. Природные углеводы, функционализированные циннаматом, как диэлектрики затвора с фотоподдерживаемой структурой для органических транзисторов, Chem. Матер. , 2019, 31, 7608-7617. DOI: 10.1021 / acs.chemmater. 9b02413

Zheng, D .; Peng, R .; Wang, G .; Logsdon, J.L .; Ван, Б .; Ху, X .; Chen, Y .; Дравид, В.П .; Василевский, М.Р .; Yu, J .; Huang, W .; Ge, Z .; Marks, T.J .; Факкетти, А .; Одновременная пассивация межфазных и объемных дефектов снизу вверх в высокоэффективных планарных перовскитных солнечных элементах с использованием неконъюгированных электролитов с малыми молекулами, Adv.Матер. 2019, в печати. DOI : 10.1002 / adma.2019

Zhang, X .; Ван, Б .; Huang, W .; Wang, G .; Zhu, W .; Wang, Z .; Zhang, W .; Факкетти, А .; Marks, T.J .; Оксидно-полимерные гетеропереходные диоды с наноскопическим фазоразделенным изолирующим слоем, Nano Lett., 2019, 19 , 471–476. DOI : 10.1021 / acs.nanolett.8b04284.

Избранные предыдущие публикации

Zeng, L .; Turrisi, R .; Fu, B .; Эмери, Дж.D .; Уокер, A.R .; Ratner, M.A .; Hersam, M.C .; Факкетти, А.Ф .; Marks, T.J .; Bedzyk, M.J .; Измерение дипольной инверсии в самоорганизованных молекулярных слоях нано-диэлектрика, ACS Appl. Матер. Интер . , 2018, 10 , 6484–6490. DOI: 10.1021 / acsami.7b16160.

Eckstein, B.J .; Мелконян, Ф.С .; Manley, E.F .; Fabiano, S .; Mouat, A.R .; Chen, L.X .; Факкетти, А .; Marks, T.J .; Нафталин-бис (4,8-диамино-1,5-дикарбоксил) амид, строительный блок для полупроводниковых полимеров, J.Являюсь. Chem. Соц . 2017, 139 , 14356–14359. DOI: 10.1021 / jacs.7b07750

Eckstein, B.J .; Мелконян, Ф. С .; Zhou, N .; Manley, E. F .; Smith, J .; Тималсина, А .; Чанг, Р. П. Х .; Chen, L. X .; Факкетти, А .; Маркс, Т. Дж., Π-конъюгированные полимеры на основе бута-1,3-диина для органических транзисторов и солнечных элементов. Макромолекулы 2017 , 50 (4), 1430-1441.

Wang, G .; Huang, W .; Истхэм, Н.D .; Manley, E.F .; Zeng, L .; Ван, Б .; Чжан, X .; Chen, Z .; Li, R .; Мелконян, Ф .; Chen, L.X .; Bedzyk, M.J .; Факкетти, А .; Marks, T.J .; Контроль агрегации в сопряженных полимерных пленках, нанесенных кистью, и значение для эффективного переноса заряда, Proc. Nat. Акад. Sci. США , 2017, 114, E10066-E10073. DOI: 10.1073 / pnas.1713634114.

Wang, B .; Di Carlo, G .; Turrisi, R .; Zeng, L .; Лягушек, К .; Bedzyk, M.J .; Беверина, Л.; Marks, T.J .; Факкетти, А .; Эффекты инверсии дипольного момента в самоорганизующихся нанодиэлектриках для тонкопленочных транзисторов, Chem. Матер. 2017, 29 , 9974–9980. DOI: 10.1021 / acs.chemmater.7b03397.

Huang, W .; Чжуан, X .; Мелконян, Ф.С .; Ван, Б .; Zeng, L .; Wang, G .; Han, S .; Бедзик, М .; Yu, J .; Marks, T.J .; Факкетти, А .; Индуцированные УФ / озоном эффекты межфазной ловушки в органических транзисторах для высокочувствительного обнаружения NO2, Adv.Матер. 2017, 29, 1701706. DOI : 10.1002 / adma.201701706.

Eckstein, B.J .; Мелконян, Ф.С .; Zhou, N .; Manley, E.F .; Smith, J .; Тималсина, А .; Chang, R.P.H .; Chen, L.X .; Факкетти, А .; Маркс, Т. Π-конъюгированные полимеры на основе бута-1,3-диина для органических транзисторов и солнечных элементов, макромолекул , 2017, 50,1430–1441. DOI : 10.1021 / acs.macromol.6b02702.

Heitzer, H.M .; Marks, T. J .; Ратнер М.А. Расчет диэлектрического отклика в твердых телах для высокоемких органических диэлектриков. В соотв. Chem. Res . 2016, 49 (9), 1614-1623.

Heitzer, H.M .; Marks, T. J .; Ратнер М.А. Стратегии молекулярно-донорных мостиков-акцепторов для высокоемких органических диэлектрических материалов. J. Am. Chem. Соц . 2015, 137 (22), 7189-7196.

Usta, H .; Факкетти, А .; Маркс, Т. Дж., Разработка полупроводниковых материалов с n-каналом для органических дополнительных схем. В соотв. Chem.Res . 2011, 44 (7), 501-510.

DiBenedetto, S.A .; Факкетти, А .; Ратнер, М. А .; Маркс Т. Дж. Молекулярные самоорганизующиеся монослои и многослойные материалы для применения в органических и нетрадиционных неорганических тонкопленочных транзисторах. Доп. Матер. 2009, 21 (14-15), 1407-1433.

Wang, L .; Юн, М.-Х .; Lu, G .; Ян, Й .; Факкетти, А .; Маркс, Т. Дж., Высокоэффективные прозрачные гибридные неорганически-органические тонкопленочные тонкопленочные транзисторы n-типа. Нат. Матер. 2006, 5 (11), 893-900.

Органические / неорганические гибридные материалы для современной электроники

Команда D сосредоточена на поиске новых органических / неорганических функциональных материалов для современной электроники. Одна из основных целей нашей группы — производство гибких / растягиваемых электронных устройств с использованием недорогих, высокопроизводительных и масштабируемых технологий обработки для изготовления схем.Эти материалы могут применяться в печатных схемах, рулонных газетах, проекционных дисплеях, носимых дисплеях в реальном времени, пространственных модуляторах света…

Органические полупроводниковые материалы

В области органической электроники наша группа была пионером в разработке полупроводников на основе олиготиофена n-типа (перенос электронов) и продемонстрировала одну из самых высоких показателей подвижности среди стабильных на воздухе полупроводников на основе арилена. Кроме того, в нашей группе было синтезировано и синтезируется большое количество олигомерных и полимерных материалов, которые устойчивы как на воздухе, так и в растворах.Мы продолжаем искать новые полупроводники и небольшие молекулы для применения в транзисторах.

Рис. 1. (A) Строительные блоки на основе диимидо нафталина. (B) Ядро NBA и полимерные структуры.

Самособирающиеся нанодиэлектрики (ПЕСКИ)

Наша группа пытается разработать новые диэлектрики для низкого рабочего напряжения TFT (тонкопленочных транзисторов). Самособирающиеся нанодиэлектрики (ПЕС) являются показательными примерами. Эти диэлектрики совместимы с органическими полупроводниками, однослойными углеродными нанотрубками (ОСУНТ), монокристаллическими нанолентами Si и неорганическими полупроводниками, такими как нанопроволоки из оксидов металлов, а также с тонкими пленками.Кроме того, полученные TFT на основе SAND работают при чрезвычайно низких напряжениях и демонстрируют большую мобильность полевых транзисторов, чем аналогичные TFT, изготовленные с традиционными диэлектриками затвора SiO ₂ , благодаря уникальной комбинации SAND высокой диэлектрической проницаемости, нанометровой толщины, низкого тока утечки затвора, и низкая плотность состояний ловушки интерфейса.

Рисунок . Диэлектрические пакеты, содержащие четыре слоя хромофора / ZrOx поверх грунтовочной пленки ZrOx (p-ZrOx), и графики переноса OTFT пентацена на cZr-SAND и cIZr-SAND.

Расширенный процесс печати

Печать со сдвигом электроактивных полимеров с использованием натуральных кистей — многообещающий метод нанесения пленки для печатной электроники, позволяющий контролировать микроструктуру и улучшать электрические свойства на больших площадях. Тем не менее, взаимосвязь между параметрами печати на пленке, развитием микроструктуры и переносом заряда до конца не изучена. Мы сообщаем, что естественная печать кистью значительно увеличивает перенос заряда в 5 раз.В 7 раз за счет контроля роста агрегатов полимерных нанофибрилл и выравнивания позвоночника, что связано с ориентированными чешуйками натуральных волос. Однако, хотя агрегация, вызванная сдвигом щеток, увеличивает перенос заряда, мы показываем, что выравнивание основной цепи само по себе не гарантирует анизотропию переноса заряда. Эти результаты обеспечивают дополнительное понимание индуцированного сдвигом усиленного переноса заряда и устанавливают правила обработки для высокопроизводительных печатных органических схем.

Рисунок .Схема установки для печати кистью, включая SEM-изображения натуральных волос кисти с чешуйчатыми структурами и наложение молекулярных цепочек пленок, отпечатанных кистью, со стрелкой, указывающей направление печати кисти.

Feat u красный Обложки