Влияние барьерного разряда на электрофизические свойства полиимидных пленок

Галичин, Николай Александрович

Электротехнические материалы и изделия

автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.02, диссертация на тему:Влияние барьерного разряда на электрофизические свойства полиимидных пленок

кандидата технических наук: Галичин, Николай Александрович
город: Санкт-Петербург
год: 2008
специальность ВАК РФ: 05.09.02

Диссертация по электротехнике на тему «Влияние барьерного разряда на электрофизические свойства полиимидных пленок»

Автореферат диссертации по теме "Влияние барьерного разряда на электрофизические свойства полиимидных пленок"

На правах рукописи

003456671

ГАЛИЧИН Николай Александрович

ВЛИЯНИЕ БАРЬЕРНОГО РАЗРЯДА НА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИИМИДНЫХ ПЛЕНОК

Специальность 05.09.02 - Электротехнические материалы и изделия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 2008

о 5 ЛЕН 2008

003456671

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет» (ГОУ «СПбГПУ»).

Научный руководитель:

доктор технических наук,

профессор Борисова Маргарита Эдуардовна

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор Слуцкер Александр Ильич

кандидат физико-математических наук, доцент Темнов Дмитрий Эдуардович

Ведущая организация:

Институт проблем машиноведения РАН (г. Санкт-Петербург)

Защита состоится « лг» де^гра 2008 г. в Я часов на заседании диссертационного совета Д 212.229.16 при ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет» по адресу: 195251, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 29, Главное здание, ауд.*^.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет».

Автореферат разослан « Ю » 2008 1

Ученый секретарь

диссертационного совета, к.т.н., доцент

Журавлева Н.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. Ароматические линейные полшшиды, к числу которых относятся полипнромеллнтимиды (ПМ), используются в электротехнике для изготовления изоляции кабелей, конденсаторов, многослойной композиционной изоляции электрических машин и гибких печатных плат. Широкое практическое применение полиимида определяется высокими эксплуатационными характеристиками этого материала, такими как термостабильность, радиационная стойкость, механическая и электрическая прочность и эластичность.

Наличие пор или газовых включений между металлическим электродом и диэлектриком, а также между слоями диэлектрических пленок может приводить к возникновению частичных разрядов (ЧР). Известно, что существенными факторами, определяющими эрозию пленок под действием ЧР, являются бомбардировка ах поверхности заряженными частицами из плазмы газового разряда, химическое взаимодействие с продуктами, образующимися в разряде, а также ультрафиолетовое облучение, повышенная температура и т.д. При этом разрушение происходит по механизму радикально-окислительной деструкции. Однако роль отдельных факторов действия разряда для разных полимеров в разных условиях может быть различной. При изучении процессов старения используется ионизационная ячейка, в которой над поверхностью полимера зажигается барьерный разряд, моделируя действие ЧР. Закономерности и механизм электрического старения подробно изучены для целого ряда полимерных материалов, таких как полиэтилентерефталат (ПЭТФ), полиэтилен (ПЭ), политетрафторэтилен (ПТФЭ) и полистирол (ПС). Вместе с тем, информация об особенностях механизма деструкции полиимидных пленок под действием ЧР довольно ограничена.

Существенный интерес представляет модификация поверхности полимерных пленок в газовых разрядах. Изучение действия электрических разрядов в различных газовых средах на полимеры позволяет выявить новые пути обработки этих материалов. В процессе модификации пленок в разряде изменяются их объемные и поверхностные свойства. Однако информация о влиянии барьерного разряда на электрофизические свойства полиимидных пленок практически отсутствует. В связи с этим тема диссертационной работы представляется достаточно актуальной.

Цель работы. Уточнение механизма старения и изучение изменений структуры, механических и электретных свойств полиимидных пленок при их обработке в барьерном разряде. Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

- изучить закономерности изменения структуры полиимидных пленок, происходящие под действием барьерного разряда;

- исследовать влияние обработки в барьерном разряде на процессы накопления и релаксации гомозаряда в пленках ПМ;

- изучить влияние барьерного разряда на прочностные, деформационные и адгезионные свойства полиимидных пленок;

- исследовать изменение кратковременной электрической прочности пленок, подвергавшихся действию разряда.

Научная новизна работы.

1. Установлено, что разрушение полиимидных пленок под действием барьерного разряда происходит по гидролитическому механизму.

2. Впервые исследованы процессы релаксации заряда в обработанных в барьерном разряде полиимидных пленках, как в изотермическом, так и в термостимулированном режиме.

3. Изучено влияние влаги на спектры токов термостимулированной деполяризации (ТСД) и установлена взаимосвязь между величиной их энергии активации и состоянием воды в полимере.

4. Показано, что обработка полиимидных пленок в барьерном разряде необратимо увеличивает их гигроскопичность на 20 - 25%.

Практическая значимость работы.

1. Установлено, что адгезионные свойства пленок ПМ к эпоксикаучуковому клею ЭК-2 после их модификации в барьерном разряде на воздухе увеличиваются на 30% при оптимальном времени обработки, что необходимо учитывать при изготовлении многослойной композиционной изоляции электрических машин.

2. Предложено использование обработанных в разряде полиимидных пленок в сенсорных влажностных датчиках с целью повышения их чувствительности.

3. Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе при подготовке бакалавров, инженеров и магистров на кафедре «Электрическая изоляция, кабели и конденсаторы» Электромеханического факультета СПбГПУ.

На защиту выносятся:

1. Исследование закономерностей изменения структуры полиимидных пленок при их модификации в барьерном разряде и определение механизма разрушения пленок.

2. Систематическое изучение спектров токов ТСД исходных, увлажненных и обработанных в барьерном разряде пленок ПМ, анализ этих спектров и определение значений энергий активации отдельных максимумов.

3. Исследование изменений механической жесткости и кратковременной электрической прочности полиимидных пленок при старении их в барьерном разряде.

4. Изучение влияния обработки в разряде на адгезионные свойства пленок ПМ к эпоксикаучуковому клею ЭК-2 и выбор оптимального времени воздействия.

Достоверность результатов. Достоверность обеспечивается обоснованным выбором и использованием современных экспериментальных методов измерения электрических, электретных и механических характеристик исследуемых материалов; применением разнообразных методик, позволяющих всесторонне рассмотреть проблему; проведением многократных испытаний, показывающих воспроизводимость результатов и статистической обработкой полученных данных. Сопоставлением полученных результатов с литературными данными и их анализом на основе современных теоретических представлений.

Личный вклад автора состоит в участии в постановке цели и задач исследования; проведении экспериментальных исследований; обработке и анализе полученных результатов. Все результаты, представленные в работе, получены автором лично или при его непосредственном участии. В процессе работы автор пользовался консультациями д.т.н., профессора Цобкалло Е.С.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

1. Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция «XXXIV неделя науки СПбГПУ», 28 ноября - 3 декабря 2005, Санкт-Петербург.

2. Четвертая Международная научно-техническая конференция «Электрическая изоляция - 2006», 16-19 мая 2006, Санкт-Петербург.

3. Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция «XXXV неделя науки СПбГПУ», 20 - 24 ноября 2006, Санкт-Петербург.

4. Восьмая Международная конференция «Пленки и покрытия - 2007». 22 - 25 мая 2007, Санкт-Петербург.

5. Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция «XXXVI неделя науки СПбГПУ», 26 ноября - 1 декабря 2007, Санкт-Петербург.

6. XII Всероссийская конференция по проблемам науки и высшей школы «Фундаментальные исследования и инновации в технических университетах», 14 мая 2008, Санкт-Петербург.

7. XI Международная конференция «Физика диэлектриков» (Диэлектрики - 2008). 3 -7 июня 2008, Санкт-Петербург.

8. XII Международная конференция «Электромеханика, электротехнология, электротехнические материалы и компоненты» МКЭЭЭ - 2008 (1СЕЕЕ - 2008). 29 сентября -04 октября 2008, Крым, Алушта.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ.

Структура и объем диссертационной работы. Работа изложена на 178 страницах печатного текста и состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы, который насчитывает 172 наименования, и приложения. Работа содержит 11 таблиц и 79 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, определена цель диссертационной работы, приведены основные научные и практические результаты исследований, а также сформулированы положения, выносимые на защиту.

Первая глава носит обзорный характер и посвящена анализу отечественных и зарубежных литературных данных по особенностям полиимидных материалов, их физико-механическим и диэлектрическим свойствам и влиянию на них различных факторов.

Показано, что достаточно полно исследованы электрические и механические свойства полиимидных пленок и их изменения при радиационном облучении, термоокислительной деструкции и гидролизе. Подробно изучены закономерности электрического старения целого ряда полимерных материалов, таких как ПЭТФ, ПЭ, ПТФЭ и ПС. Проанализирована роль различных факторов действия газовых разрядов на полимерные материалы. Рассмотрены основные теории возникновения адгезионной связи, а также влияние внешних воздействий на формирование адгезионного контакта. Вместе с тем, информация о влиянии барьерного разряда на разрушение полиимидных пленок и изменение их структуры и свойств довольно ограничена. Количественные данные, имеющиеся в литературе об изменении электретных характеристик пленок полиимида, подвергающихся действию барьерного разряда, практически отсутствуют. Влияние обработки в разряде на механические свойства полимеров и, в частности, полиимидных пленок, в настоящее время почти не изучено.

В целом аналитический обзор литературных данных по рассматриваемой проблеме позволил выявить вопросы, требующие дальнейшего изучения, и сделать выводы, на основе которых были сформулированы конкретные задачи настоящей диссертационной работы.

Вторая глава посвящена описанию объектов и методик экспериментальных исследова-

ний, а также методов теоретического анализа процессов, обуславливающих релаксацию объемного заряда в диэлектрике.

В работе изучались промышленные полиимидные пленки российского производства марки ПМ-А (ОАО НЗСП) толщиной 11=40 мкм с диэлектрической проницаемостью £=3,5 и тангенсом угла диэлектрических потерь 1§5=(2—3)-10~3 на частоте 103 Гц, удельной объемной проводимостью р„ = 1016-10170мм (при 20°С) и электрической прочностью Епр=200-280 МВ/м.

Обработка пленок в разряде производилась на высоковольтной установке при переменном напряжении частотой £=50 Гц. Для создания барьерного разряда использовалась специальная ионизационная ячейка, состоящая из двух стеклянных пластин толщиной Ь=1 мм с воздушным зазором 5=1 мм между ними, на которые были нанесены электроды. Величина зазора фиксировалась с помощью стеклянных прокладок. Образцы помещались на нижнюю пластину. Время воздействия разряда варьировалось от 2,5 минут до 8 часов. Обработка производилась при нормальном атмосферном давлении без принудительной вентиляции воздуха. Зависимость среднего тока частичных разрядов от величины напряжения, подаваемого на ячейку, была получена с помощью осциллографа Ье Сгоу \VaveJet 322, обладающего высокой разрешающей способностью по времени, что позволило визуально наблюдать совокупность частичных разрядов в воздушном зазоре. Для градуировки схемы измерения ЧР использовался генератор Г5-54.

Изменения структуры приповерхностного слоя пленки исследовались с помощью ИК-спектроскопии методом многократного нарушенного полного внутреннего отражения (МН11ВО) в диапазоне частот 4000-650 см '. Изучение кинетики изменения полос поглощения 3670 см"1, 3640 см"1 и 3560 см"1, обусловленных накоплением воды в полиимидных пленках, в процессе их увлажнения и последующего прогрева производилось на инфракрасном спектрофотометре ИКС-29. Для каждой из рассматривавшихся полос поглощения рассчитывались величины оптической плотности Б.

Для изучения влияния барьерного разряда на накопление и релаксацию заряда в полиимидных пленках исследовались зависимости электретной разности потенциалов 1_)э от времени I хранения образцов при нормальных условиях и в среде с 98%-ой влажностью, а также токи термостимулированной деполяризации исходных (предварительно прогретых) и обработанных в разряде пленок. При анализе полученных результатов были изучены спектры токов ТСД увлажненных образцов пленок ИМ.

Прогрев исходных пленок производился в течение 1 часа при температуре Т= 160 "С. Перед измерениями пленки заряжались в коронном разряде при отрицательном потенциале на игле фк^6 кВ и потенциале на сетке фс—300 В до значений иэ=300±50 В, в результате чего в них накапливался отрицательный гомозаряд. Время зарядки составляло 60 с. Зависимости из^(1:) измерялись при комнатной температуре методом компенсации с вибрирующим электродом. Спектры токов ТСД измерялись в режиме разомкнутой цепи с использованием изолирующих прокладок из ПТФЭ (с толщиной Ьпр=20 мкм и диэлектрической проницаемостью епр=2,2), которые помещались между пленкой и электродами. Образцы нагревались с постоянной скоростью /?=0,025 К/с.

Количественная оценка зависимостей ЩО производилась путем их разложения на сумму экспонент с соответствующими им временами релаксации т. Анализ кривых осуществлялся на основе модели релаксации заряда за счет собственной проводимости пленки у.

Сложные спектры токов ТСД раскладывались на отдельные элементарные максимумы, описывающиеся кинетикой релаксации первого порядка. Для каждого из этих максимумов определялась энергия активации XV. Разложение кривой проводилось методом подгонки с помощью компьютерного моделирования. Объективность разложения обеспечивалась использованием при подгонке метода наименьших квадратов.

Исследование прочностных и адгезионных свойств полиимидной пленки производилось на универсальной установке "Гп51гоп-1122" в режиме активного растяжения. Испытания деформационных свойств осуществлялись на автоматическом релаксометре деформации в диапазоне квазиупругого деформирования пленки.

Измерения кратковременной электрической прочности Епр проводились на выборках, состоящих из 31 образца с использованием медных прижимных электродов диаметром 10 мм. Во избежание перекрытия по поверхности, а также для выравнивания электрического поля на краю электрода образцы пробивались в трансформаторном масле. Статистическая обработка результатов измерения осуществлялась с помощью компьютерной программы «\Veibull 5++».

В третьей главе представлены основные экспериментальные результаты по изменениям структуры, электрических, механических и электретных свойств полиимидных пленок под действием барьерного разряда. Выполнен анализ этих данных и их обсуждение.

Первый раздел главы 3 посвящен изучению химических и структурных изменений полиимидных пленок в результате их обработки в барьерном разряде. С помощью микрофотографии и электронной микроскопии установлено, что после обработки в разряде поверхность полиимидной пленки модифицируется и на ней образуется рыхлый непрозрачный слой. При этом ее рельеф становится более однородным, однако на нем проявляются локальные дефекты в виде «кратеров».

При изучении структурных изменений приповерхностного слоя пленки с помощью ИК-спектроскопии методом МНПВО расчет оптической плотности Б проводился относительно фундаментальной полосы 1020 см"1, относящейся к колебаниям ароматического кольца и не изменяющейся в условиях наших экспериментов.

Установлено, что при обработке полиимидных пленок в барьерном разряде происходит уменьшение величины Б полос:

- 1720-1780 и 720-740 см"' (валентные и деформационные колебания С=0),

- 1380 см"' (валентные колебания С-Ы),

- 1228 и 916 см"1 (валентные и деформационные колебания С-О-С). При этом наблюдается усиление полос:

- 3480 см"' (колебания ОН в СООН),

- широкой полосы 3300 см"1 (образованной наложением полос, соответствующих валентным колебаниям N112 в концевых группах и N4 в амидных СОМН),

- 1550 см"' (деформационные колебания N11 в СОМН)

- группы полос 3670, 3640 и 3560 см"' (связанная водородными связями вода).

Эти изменения позволяют предполагать, что бомбардировка поверхности заряженными частицами приводит, прежде всего, к разрыву связей С-К в имидных циклах и ароматических эфирных связей С-О-С. Взаимодействие образовавшихся радикалов с диффундирующими из области газового разряда молекулами воды обуславливает дальнейшее разрушение имидных циклов по гидролитическому механизму:

"Г Т"си\ А^-со/"4

Следствием процесса гидролитического разрушения могут быть реакции декарбокси-лирования, сопровождающиеся выделением СОг и Н2О, и гидролитический распад амидных связей с обоазованием концевых гттгп КН->.

Показано, что выдержка модифицированных в барьерном разряде полиимидных пленок при нормальных условиях в течение 2 месяцев приводит к изменению их ИК-спектров МНПВО. При этом наблюдается усиление полос поглощения 1780-1720 и 740720 см"1, 1380см'1, 1228 и 916 см"1, сопровождающееся снижением интенсивности полос 1550 и 3300 см"1. Это свидетельствует о протекании в исследовавшихся пленках процессов, приводящих к регенерации их структуры. Однако повышенная способность пленок поглощать влагу из окружающей среды сохраняется, о чем свидетельствует дальнейшее возрастание концентрации ОН-групп в приповерхностном слое образцов (рост интенсивности полос 3670, 3640 и 3560 см"1).

Методом взвешивания были изучены процессы сорбции влаги в исходных и прогретых после обработки в барьерном разряде полиимидных пленках. Установлено, что в результате модификации поверхности полиимидной пленки в барьерном разряде происходит не только проникновение влаги в полимер, но и увеличение гигроскопичности пленки на 2025%.

Увлажнение исходной пленки ПМ при 98%-ной влажности приводит к усилению полос поглощения 3670 см"1, 3640 см"1 и 3560 см"1, наличие которых связано с присутствием влаги в полиимиде. Изучение спектров предварительно увлажненных пленок, прогретых до различных температур, показало, что скорость изменения интенсивности этих полос различна, что позволило соотнести полосу 3670 см"1 со слабо связанной, полосу 3640 см"1 - со средне связанной и полосу 3560 см"1 - с сильно связанной водой.

Второй раздел третьей главы посвящен изучению процессов накопления и релаксации заряда в обработанных в барьерном разряде полиимидных пленках. Перед измерениями образцы заряжались в коронном разряде в постоянном электрическом поле. Релаксация заряда изучалась как в изотермическом, так и в термостимулированном режиме. Зависимости Ц,^) исходных и обработанных в разряде пленок представлены на рис. 1. Установлено,

о н

Н,0

сопи

иэШэО 1,2

0,8 0,6 0,4 0,2 0

N ____________.2 _

500

1000

1500

1, мин

Рис. 1. Зависимости иэ=Д1) образцов исходной (1,3) и обработанной в барьерном разряде (2,4) пленки при хранении ее в нормальных условиях (1,2) и при 98%-ной влажности (3,4)

что обработка пленки в разряде приводит к уменьшению времен релаксации гомозаряда т в 3^4 раза. С увеличением длительности обработки от 2,5 до 10 минут значения т снижаются, что очевидно связано с увеличением у пленки вследствие накопления в ней воды и продуктов газового разряда.

Зависимости у(1) исходных и обработанных пленок, рассчитанные по формуле

££„ (Ш,

у = -

и„ (11

1/Ом-м)

-13,0

мин

500

1000

1500

Рис. 2. Зависимости 1§у=ф) образцов исходной (1,3) и обработанной в барьерном разряде (2,4) пленки при хранении ее в нормальных условиях (1,2) и при 98%-ной влажности (3,4)

1,А

1Е-11 8Е-12 6Е-12 4Е-12 2Е-12 0

! 1 ! \ ! ; /\

2 1' / / ■ / / \ \ 1

/ \ / \ / \ / \

/ У У \ V

Т,°С

100

150

200

Рис. 3. Спектры токов ТСД исходной (1) и обработанной в барьерном разряде в течение 1 часа (2) пленок

представлены на рис. 2. Из рисунка видно, что в результате обработки пленок в барьерном разряде их проводимость возрастает на 0,5 порядка.

Показано, что т исходных и обработанных в разряде пленок при хранении их в среде с 98%-ной влажностью снижаются в 30 раз по сравнению с нормальными условиями (рис. 1), при этом у пленок возрастает на 1,5 порядка (рис. 2).

Впервые изучены спектры токов ТСД обработанных в барьерном разряде полиимидных пленок. Модификация в разряде приводит к существенному изменению кривых (рис. 3). Спектр смещается в сторону более низких температур и на кривой ТСД визуально можно выделить две области релаксации: широкое плечо при относи-

тельно низких температурах и острый пик при более высокой температуре.

С увеличением времени модификации пленки в разряде от 5 до 30 минут область релаксации заряда смещается к более низким температурам, при этом более явно проявляется низкотемпературное «плечо» и сужается высокотемпературный пик. Последующий рост времени обработки (от 30 до 60 минут) не вызывает смещения спектров ТСД, но приводит к расширению «плеча». При дальнейшем увеличении времени обработки до 120

минут спектры практически не изменяются (рис. 4).

Для интерпретации максимумов токов ТСД и уточнения влияния влаги на кривые были изучены спектры образцов, увлажненных в эксикаторе при 98%-ной влажности (рис. 5). Установлено, что при увлажнении пленок на кривых токов ТСД визуально можно выделить низкотемператур-

1,А

1,2Е-Н 1Е-11 8Е-12 6Е-12 4Е-12 2Е-12 О

-'А

'/'■Н \ Ну

/ / /1 \

4'\ \ \ ■■и \

// \

Г,°С

ное плечо и широким высокотемпературный максимум. Контрольные опыты на перфоририрован-ных образцах (с искусственно созданными несквозными дефектами) подтвердили, что наблюдающееся на спектре плечо обусловлено присутствием влаги в образце. Таким образом, изменения спектров ТСД обработанных в барьерном разряде и увлаженных пленок качественно имеют подобный

характер (рис. 5).

Спектры токов ТСД проанализированы на основе представлений о суперпозиции дискретных максимумов, описываемых кинетикой первого порядка. Величины 1)э и т изменяются в соответствии с выражениями:

\¥ кТ„

100

150

200

Рис. 4. Спектры токов ТСД полиимидных пленок при различной длительности обработки в барьерном разряде. 1 - ^ =

5 мин; 2 - Ь

; 30 мин; 3 - 105р - 60 мин; 4 - 1„бР = 120 мин

И, = из0 • ехр

.¡и

от

( XV

= тч-ехр|--

Т^Н. О

где Т„ иг,-температура и время релаксации в максимуме.

Индуцированный на электродах заряд синд связан с иэ соотношением: а

и.

иэеепрЕ0

(2)

Кр+е-рЬ), ц

££„р£о (еЬ„р+ЕпрЬ)-

С учетом (1) и (2) выражение для тока ТСД при неплотном контакте электрета с

электродом может быть записано как:

•)тсд

сИ

( XV

кТ

•ехр

\У кТ2

■|схр1кты кТ

ат

где - плотность тока в максимуме, описываемая выражением:

Ш 'г ¡У/

££0£пр^Э0

Кр+Ег^К

-ехр

" ? - — кТ2 •'СХР| 1гТ 1-Т

кТ„

кТ

(3)

(4)

Формулы (3) и (4) содержат 3 параметра: .¡м, Т„ и \У, варьируя которые можно подобрать расчетную кривую, соответствующую экспериментальной.

Разложение экспериментально измеренной кривой на отдельные максимумы проводи-

лось методом подгонки с помощью компьютерного моделирования. Полученные в результате расчета значения энергий активации отдельных максимумов и соответствующие им температуры приведены в табл. 1.

Экспериментально полученные зависимости 1ду=Г(1/Т) в области температур Т>115°С имеют прямолинейный характер. Значение определенное по наклону прямой, составляет 1,4 зВ, что близко к энергии активации \№=1,2 эВ, рассчитанной из кривой ТСД исходной

пленки. Это позволяет свя-

6Е-12 5Е-12 4Е-12 ЗЕ-12 2Е-12 1Е-12 О

1,А

1 г / / 2

/ / /' /

/ / / / 1 \

/ / 1 V

\ \ ч

Т,°С

120

170

220

Рис. 5. Спектры токов ТСД обработанной в разряде (1) и увлажненной (2) полиимидных пленок

зать релаксацию заряда в исходных образцах с собственной проводимостью пленок. На спектрах токов ТСД полиимидной пленки, увлажненной при 98%-ной влажности, выделяются 4 релаксационных процесса с соответствующими им значениями энергий активации \¥,=0,6 эВ, АУ2=0,7 эВ, \У3=0,8 эВ и \У4=0,9 эВ. Высокотемпературный пик при Т=149°С с соот-

ветствующей ему энергией активации 0,9 эВ вероятно обусловлен релаксацией заряда за счет собственной проводимости увлажненной пленки.

Таблица 1.

Значения энергий активации исходных, обработанных и увлажненных пленок

1 пик 2 пик 3 пик 4 пик

Полиимидная пленка Т„ь Wi, Т„2, w2, Т„з, W3, Т„4, w4,

°С эВ °с эВ °С эВ °С эВ

Исходная - - - - - - 161 1,2

Увлажненная 69 0,6 92 0,7 123 0,8 149 0,9

Обработка 5 минут 80 0,9 91 1,0 118 2,6 122 1,2

Обработка 30 минут 77 0,8 92 0,95 113 2,6 119 1,1

Обработка 60 минут 77 0,8 91 0,9 115 2,8 117 1,0

Обработка 120 минут 82 0,8 90 0,9 113 2,6 115 1,0

Представляется вероятным следующий механизм образования свободных носителей заряда в пленках ПМ: молекулы воды, находящиеся в объеме полиимида, взаимодействуют с бензольными кольцами и примесными группами СООН, в результате чего образуются отрицательно заряженные водородные вакансии (в кольцах и группах СОО") и положительно заряженные дефекты NH+ в цепи полимера. Эти вакансии и дефекты могут перемещаться вдоль цепей по эстафетному механизму, т.е. играть роль свободных носителей заряда. Молекулы воды в данном случае действуют как передаточное звено для протонов между сосед-

ними цепочками полиимида.

Новые пики на кривых ТСД увлажненных образцов можно интерпретировать и следующим образом: влага, взаимодействующая с молекулами полимера, создает дополнительные ловушки для заряда, которые опустошаются по мере ухода воды из пленки при нагреве. Было проведено сравнение токов ТСД пленок, заряженных в коронном разряде при противоположных полярностях напряжения на игле. Спектры ТСД таких образцов практически симметричны. Этот факт свидетельствует в пользу гипотезы о связи дополнительных максимумов с релаксацией заряда за счет проводимости пленки, т. к. наличие в полиимиде одинаковых ловушек для положительных и отрицательных носителей заряда маловероятно.

Чем сильнее связь, тем большую энергию необходимо приложить для ее разрыва. Таким образом, пик с \У=0,6 эВ, можно идентифицировать со слабо связанной водой, находящейся в порах пленки. Оставшиеся пики с \У=0,7 эВ и \У=0,8 эВ могут быть обусловлены присутствием в пленке средне и сильно связанной влаги соответственно.

Кривые токов ТСД обработанных в барьерном разряде полиимидных пленок представлены суммой четырех элементарных максимумов, энергии активации которых составляют Wl=0,8 эВ, \У2=0,9 эВ, Ш3=2,6-2,8 эВ и \У4=1,0 эВ. Пик с \У=1,0 эВ можно соотнести с релаксацией заряда за счет собственной проводимости полимера. Пики с энергиями активации 0,8 эВ и 0,9 эВ обусловлены наличием в образце слабо и средне связанной влаги. Интерпретация острого пика на спектрах модифицированных в разряде пленок затруднена в связи с аномально высокой величиной его энергии активации. Установлено, что после механического удаления рыхлого слоя с поверхности пленки или ее длительной выдержки при нормальных условиях этот пик пропадает. Это позволяет предположить, что за острый пик ответственен диффузный приповерхностный слой, образующийся при облучении пленки. Его свойства могут определяться атомами азота, переходящими в возбужденное состояние при облучении. Известно, что существуют метастабильные состояния азота, которые характеризуются временем жизни порядка 105 с и энергией возбуждения 2,38 эВ. Окончательное уточнение природы этого пика требует отдельных систематических исследований.

Установлено, что изменения токов ТСД при обработке полиимидных пленок в барьерном разряде и при их увлажнении в среде с 98%-ной влажностью носят обратимый характер. Прогрев образцов при 160 "С в течение 1 часа приводит к полному восстановлению

1,А

1Е-11 8Е-12 6Е-12 4Е-12 2Е-12 0

3 ¡\ 2 А 1

Л /

\ \ \ /

/ / к 1 Ч V

г,°с

25 50 75 100 125 150 175 200 225

Рис. 6. Спектры токов ТСД исходной (1), обработанной в разряде (2) и выдержанной при нормальных условиях в течение 2 месяцев после обработки (3) полиимидных пленок

спектра, характерного для исходной пленки. Таким образом, наблюдаемые изменения спектров обусловлены накоплением в пленках воды и продуктов деструкции полиимида.

Изучено влияние длительного хранения обработанных пленок при нормальных условиях. Установлено, что с течением времени область релаксации заряда смещается в сторону более низких температур и изменяется характер спектра токов ТСД (рис. 6). При этом полностью исчезает острый максимум, вероятно обусловленный накоплением возбужденных атомов N в приповерхностном слое пленки при ее модификации.

При эксплуатации

Ев, %

-0,8

-0,4

0,4 0,8

1,2

Рис. 8. Кривые е^Д^) исходной (1-4) и обработанной в газовом разряде (Г—4') полиимидной пленки, полученные в результате снятия нагрузки после ползучести

с, %

диэлектрик подвержен действию не только электрических, но и механических нагрузок. В третьем разделе третьей главы рассмотрены результаты изучения влияния обработки в барьерном разряде на механическую и электрическую прочность, а также адгезионные свойства полиимидных пленок. Изменение деформационно-прочностных свойств исследовавшейся пленки после ее модификации в барьерном разряде изучалось по диаграммам растяжения образцов исходной и обработанной пленки. Форма кривых на диаграммах свидетельствует об ориентационной вытяжке полиимидной пленки в процессе ее растяжения.

Установлено, что обработка в барьерном разряде приводит к незначительному увеличению прочности ар и эластичности ер полиимидных пленок. Это увеличение, вероятно, обусловлено пластифицирующим действием влаги, накапливающейся в пленке при ее обработке в разряде. Для проверки этого предположения были изучены диаграммы растяжения увлажненных полиимидных пленок, а также исходных и обработанных пленок, прогретых перед измерениями при температуре 160°С в течение 1 часа. Показано, что изменения прочностных свойств обработанных в

* * 4'

-;—

-- -f— --Г"

—t | 2

„ . 1'

[g(t, мин)

-0,1

-0,4

0,4

0,8

1,2

Рис. 7. Зависимости £=Г(^) полиимидной пленки при различных значениях о. 1, 2, 3, 4 - исходные образцы; Г, 2\ 3", 4' - образцы, обработанные в барьерном разряде

разряде пленок и увлажненных пленок имеют одинаковый характер. Прогрев образцов приводит к снижению их ар и ер, более резко проявляющемуся у обработанных пленок.

В диапазоне квазиупругих деформаций (0%<е<8%) были изучены кривые ползучести (рис. 7) и эластического восстановления (рис. 8) исходных (1-4) и обработанных в разряде (Г-4') полиимидных пленок при различных значениях нагрузок ап:1,Г - <5„=10 МПа, 2,2' -оп=30 МПа, 3,3' - оп=50 МПа и 4,4' - а„=70 МПа. Установлено, что в результате старения в барьерном разряде происходит уменьшение деформационной жёсткости Ен=ап/£няч и рост остаточной деформации е0ст, что объясняется разрыхле-

99 "1 Т" нием приповерхностного

слоя образца, которое приводит к снижению эффективной толщины пленки. Так при старении в течение 8 часов Ен и е0С1 изменяются на 25-30%

При старении полиимидных пленок под действием барьерного разряда их кратковременная электрическая прочность Епр снижается с течением времени, что обусловлено разрыхлением приповерхностного слоя пленки. Так после 8 часов старения наблюдалось уменьшение

Епр. кВ ММ 1000

Рис. 9. Интегральное распределение значений Е„р исходных и обработанных частичными разрядами образцов

тя, МПа 1

0,95 0,9 0,85 0,8

0,7 0,65 0,6

■

г"

1 ;

Епр образцов на 25-30%, при этом не было зафиксировано снижения толщины пленок. Распреде-

мин

состаренных в течение 8 часов образцов приведено на рис. 9 в вейбулловских координатах. У образцов, подвергавшихся увлажнению в среде с 98%-ной влажностью изменений электрической прочности не наблюдалось. Это позволяет сделать вывод о том, что изменение Епр обработанных в барьерном разряде полиимидных пленок не связано с абсорбированной в процессе обработки влагой.

Изучено действие барьерного разряда на адгезионные свойства полиимидных пленок

Рис. 10. Зависимость касательного напряжения та при склейке полиимидных плёнок связующим ЭК-2 от времени обработки пленок в барьерном разряде

при их склеивании эпоксикаучуковым клеем ЭК-2, широко применяющимся в качестве связующего при изготовлении многослойной композиционной изоляции электрических машин (рис. 9). Установлено, что касательное напряжение га, возникающее в месте склейки плёнок при испытаниях на сдвиг, возрастает по мере увеличения времени обработки пленок в разряде до 30 мин. Показано, что модификация поверхности пленки в разряде при оптимальном времени обработки (30 мин.) приводит к снижению Епр и Е„ пленки не более чем на 2-3%.

В заключении представлены основные выводы работы.

Основные выводы и результаты работы:

1. Изучены закономерности изменения структуры полиимидных пленок при их модификации в барьерном разряде. С помощью электронной микроскопии установлено, что после обработки в разряде на поверхности пленки образуется рыхлый непрозрачный слой. Показано, что под действием разряда уменьшается интенсивность полос поглощения на ИК-спектрах МНПВО пленок ПМ, связанных с имидными циклами и ароматическими эфирными связями в молекулах полиимида. При этом усиливаются полосы, обусловленные ростом концентрации групп СООН, NH и NH2, а также воды, что позволяет предполагать разрушение имидных циклов по гидролитическому механизму. Изучена кинетика изменения полос поглощения, соответствующих наличию влаги в полиимиде, в процессе нагрева образцов, что позволило установить корреляцию между содержанием воды в пленке и спектрами токов ТСД. Показано, что гигроскопичность полиимидных пленок после их обработки в барьерном разряде необратимо возрастает на 20-25%. Увеличение способности обработанных в разряде пленок накапливать воду может быть использовано для повышения чувствительности емкостных датчиков влажности.

2. Исследовано влияние обработки в барьерном разряде на процессы накопления и релаксации гомозаряда в пленках ПМ в изотермическом и термостимулированном режимах. Установлено, что обработка пленки в разряде приводит к увеличению скорости релаксации заряда, что очевидно связано с ростом у пленки за счет диффузии влаги и газообразных продуктов из модифицированного приповерхностного слоя. Впервые изучены спектры токов ТСД исходных, обработанных в разряде в течение различного времени и увлажненных полиимидных пленок. Кривые ТСД проанализированы на основе представлений о суперпозиции элементарных пиков, описывающихся кинетикой первого порядка. Определены параметры отдельных релаксационных максимумов, часть из которых была соотнесена с наличием воды, слабо, средне и сильно связанной с молекулами полиимида.

3. Изучено влияние барьерного разряда на механическую и электрическую прочность полиимидных пленок. Установлено, что Ея и Е„р пленок ПМ при их длительном старении в барьерном разряде необратимо снижаются, что объясняется разрыхлением приповерхностного слоя образца, которое приводит к уменьшению эффективной толщины пленки. Для восьмичасового старения величина этого снижения составляет 25-30 %.

4. Показано, что модификация в барьерном разряде на воздухе приводит к увеличению адгезионных свойств пленок ПМ к эпоксикаучуковому клею ЭК-2 на 30% при оптимальном времени обработки, при этом Е„ и Е„р снижаются не более чем на 2-3 %.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Таличин, Н. А. Влияние повышенной влажности на стабильность электретного состояния в полиимидных плёнках / H.A. Галичин, М.Э. Борисова // Электротехника. -

2007.- № 3. - С. 24-28. (из перечня изданий, рекомендованных ВАК)

2. Галичин, Н. А. Особенности релаксации заряда в полинмидных пленках, модифицированных в барьерном разряде / H.A. Галичин // Вакуумная техника и технология. - 2008.- Т. 18. - № 3. - С. 217-223. (из перечня изданий, рекомендованных ВАК)

3. Галичин, Н. А. Влияние увлажнения на процесс релаксации заряда в пленках полиимида / H.A. Галичин, К.В. Легарьков, М.Э. Борисова // Материалы межвузовской научной конференции «XXXIV неделя науки СПбГПУ». 28.11-3.12.2005, Санкт-Петербург. -СПб.: СПбГПУ, 2006. - Ч. II. - С.19-21.

4. Галичин, Н. А. Влияние влаги на релаксацию заряда и механических напряжений в пленках полиимида / Е.С. Цобкалло, М.Э. Борисова, H.A. Галичин // Труды четвертой Международной научно-технической конференции «Электрическая изоляция - 2006». 16.0519.05.2006, Санкт-Петербург. - СПб.: СПбГПУ, 2006. - С.56-58.

5. Галичин, Н. А. Влияние увлажнения на процесс релаксации заряда в пленках полиимида / Е.В. Иванова, H.A. Галичин, М.Э. Борисова // Материалы межвузовской научной конференции «XXXV неделя науки СПбГПУ». 20.11-24.11.2006, Санкт-Петербург. - СПб.: СПбГПУ, 2007. - Ч. II. - С. 23-25.

6. Галичин, Н. А. Влияние обработки в барьерном разряде на релаксацию заряда в полиимидных пленках I H.A. Галичин, М.Э. Борисова // Труды VIII-ой Международной конференции «Пленки и покрытия - 2007». 22.05-25.05.2007, Санкт-Петербург. - СПб.: СПбГПУ, 2007. - С. 180-182.

7. Галичин, Н. А. Релаксация заряда в обработанных частичными разрядами полиимидных пленках / H.A. Галичин, М.Э. Борисова // Материалы межвузовской научной конференции «XXXVI неделя науки СПбГПУ». 26.11-1.12.2007, Санкт-Петербург. - СПб.: СПбГПУ, 2008. - Ч. II. - С. 47.

8. Галичин, Н. А. Влияние барьерного разряда на накопление влаги в полиимидных пленках / М.Э. Борисова, H.A. Галичин // Материалы XII Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы «Фундаментальные исследования и инновации в технических университетах». 14.05.2008, Санкт-Петербург. - СПб.: СПбГПУ, 2008. - С. 237238.

9. Галичин, Н. А. Действие частичных разрядов на механические и электрические свойства полиимидных пленок / М.Э. Борисова, Е.С. Цобкалло, H.A. Галичин // Материалы XI Международной конференции «Физика диэлектриков» (Диэлектрики - 2008). 3.06 -7.06.2008, Санкт-Петербург. - СПб.: РГПУ им. А.И. Герцена, 2008. - Т. 1. - С. 289-292.

10. Галичин, Н. А. Действие частичных разрядов на релаксацию заряда в полиимидных пленках / М.Э. Борисова, H.A. Галичин, Е.С. Цобкалло // Материалы XI Международной конференции «Физика диэлектриков» (Диэлектрики - 2008). 3.06 - 7.06.2008, Санкт-Петербург. - СПб.: РГПУ им. А.И. Герцена, 2008. - Т. 2,- С. 93-95.

11. Галичин, Н. А. Влияние 4P на релаксацию заряда в пленках полиимида и композициях на их основе / М.Э. Борисова, H.A. Галичин // Труды XII Международной конференции «Электромеханика, электротехнология, электротехнические материалы и компоненты» МКЭЭЭ - 2008 (ICEEE - 2008). 29.09. - 04.10.2008, Крым, Алушта. М.: МЭИ (ТУ),

2008.-С. 23.

Лицензия ЛР № 020593 от 07.08.97

Подписано в печать 31.10 2008 Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 1,0. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100. Заказ 0182

Отпечатано с готового оригинал-макета, предоставленного автором, в типографии Издательства Политехнического университета 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул , 29.

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Галичин, Николай Александрович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Полиимидные пленки и их основные свойства.

1.2. Действие газового разряда на свойства полимерных материалов

1.3. Сорбция воды в полимерах.

1.4. Адгезия полимерных материалов.

1.5. Действие различных факторов на свойства полиимидных пленок.

1.6. Электретное состояние в полимерных пленках.

1.7. Характеристики электретного состояния и методы их измерения.

Выводы по обзору литературы и постановка задач.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ.

2.1. Объект исследования и подготовка образцов.

2.2. Обработка пленок в барьерном разряде.

2.4. Изучение химических и структурных изменений в пленках ПМ

2.5. Изучение электретных свойств полиимидных пленок.

2.6. Изучение механических и адгезионных свойств пленок полиимида.

2.7. Изучение кратковременной электрической прочности полиимидных пленок.

2.8. Методы теоретического анализа экспериментальных данных.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ.

3.1. Химические и структурные изменения в полиимидных пленках в результате их обработки в барьерном разряде.

3.2. Процессы накопления и релаксации заряда в обработанных в барьерном разряде полиимидных пленках.

3.3. Механические свойства и кратковременная электрическая прочность полиимидных пленок, обработанных в барьерном разряде.

Введение 2008 год, диссертация по электротехнике, Галичин, Николай Александрович

Полиимиды относятся к числу термостойких полимеров, содержащих циклические имидные группы. Большинство из них не растворяются в органических растворителях, устойчивы к действию озона и ионизирующих излучений [1]. Варьирование химической природы фрагментов макромолекул полиимидов позволяет получать широкий набор полимеров, значительно различающихся по структуре и свойствам и которые могут быть использованы в разнообразных электротехнических системах и устройствах [2]

Полиимидные пленки используются в качестве диэлектриков для пазовой и обмоточной изоляции низковольтных электрических машин [3]. Благодаря способности выдерживать кратковременный нагрев до 400°С они применяются для изоляции кабелей и проводов в авиационных конструкциях. Металлизированные полиимидные пленки используются в электронике в качестве основы гибких печатных схем. Многослойные пакеты из полиимидных пленок, покрытых золотом, алюминием или монооксидом кремния, находят применение в качестве наружного защитного покрытия космических аппаратов [4].

К недостаткам полиимидных пленок можно отнести их повышенное влагопоглощение и резкое увеличение их проводимости во влажной среде. Значительный интерес представляет повышение адгезионных свойств этих пленок в связи с их широким применением в составе композиций с другими материалами [5]. Относительно высокая себестоимость полиимидных пленок говорит о необходимости модернизации технологии их производства. Ведутся активные исследования с целью дальнейшего улучшения эксплуатационных свойств этих материалов путем введения различных добавок в структуру молекулы полиимида [6].

Барьерный разряд широко применяется в промышленных технологиях. Он используется для генерации УФ-излучения в эксилампах, нанесения тонких пленок металлов и полупроводников, создания плоских плазменных панелей и дисплеев, стерилизации медицинских инструментов и изделий, в озонаторах, а также для модификации поверхностей различных материалов [7]. Барьерный разряд находит применение при изучении механизма электрического старения полимеров под действием частичных разрядов [8-10].

При обработке полимеров в плазме электрических разрядов под действием бомбардировки заряженными частицами, а также жесткого ультрафиолетового излучения в поверхностных слоях протекают сложные физико-химические процессы, характер влияния которых на электрофизические свойства отдельных полимеров изучен недостаточно. Известны данные о значительном влиянии процессов деструкции, сшивки, окисления, протекающих при плазменной обработке, на структуру и свойства поверхностных слоев [11]. Комплексное влияние этих процессов на свойства конкретного полимера определяет необходимость проведения в каждом отдельном случае экспериментальных исследований, на основании которых можно выбрать и обосновать наиболее эффективный метод обработки поверхности, оптимизировать его технологические режимы.

С учетом этого данная работа посвящена изучению механизма старения полиимидных пленок под действием барьерного разряда, а также изменений их структуры, электретных, механических и адгезионных свойств.

Актуальность работы. Ароматические линейные полиимиды, к числу которых относятся полипиромеллитимиды (ПМ), используются в электротехнике для изготовления изоляции кабелей, конденсаторов, многослойной композиционной изоляции электрических машин и гибких печатных плат. Широкое практическое применение полиимида определяется высокими эксплуатационными характеристиками этого материала, такими как термоста-ильность, радиационная стойкость, механическая и электрическая прочность и эластичность.

Наличие пор или газовых включений между металлическим электродом и диэлектриком, а также между слоями диэлектрических пленок может приводить к возникновению частичных разрядов (ЧР). Известно, что существенными факторами, определяющими эрозию пленок под действием ЧР, являются бомбардировка их поверхности заряженными частицами из плазмы газового разряда, химическое взаимодействие с продуктами, образующимися в разряде, а также ультрафиолетовое облучение, повышенная температура и т.д. При этом разрушение происходит по механизму радикально-окислительной деструкции. Однако роль отдельных факторов действия разряда для разных полимеров в разных условиях может быть различной. При изучении процессов старения используется ионизационная ячейка, в которой над поверхностью полимера зажигается барьерный разряд, моделируя действие ЧР. Закономерности и механизм электрического старения подробно изучены для целого ряда полимерных материалов, таких как полиэтилентерефталат (ПЭТФ), полиэтилен (ПЭ), политетрафторэтилен (ПТФЭ) и полистирол (ПС). Вместе с тем, информация об особенностях механизма деструкции полиимидных пленок под действием ЧР довольно ограничена.

Цель работы. Уточнение механизма старения и изучение изменений структуры, механических и электретных свойств полиимидных пленок при их обработке в барьерном разряде.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи: - изучить закономерности изменения структуры полиимидных пленок, происходящие под действием барьерного разряда;

- исследовать изменение кратковременной электрической прочности пленок, подвергавшихся действию разряда.

Научная новизна работы.

Практическая значимость работы.

1. Установлено, что адгезионные свойства пленок ПМ к эпокси-каучуковому клею ЭК-2 после их модификации в барьерном разряде на воздухе увеличиваются на 30% при оптимальном времени обработки, что необходимо учитывать при изготовлении многослойной композиционной изоляции электрических машин.

На защиту выносятся:

4. Восьмая Международная конференция «Пленки и покрытия - 2007». 22 - 25 мая 2007, Санкт-Петербург.

7. XI Международная конференция «Физика диэлектриков» (Диэлектрики - 2008). 3-7 июня 2008, Санкт-Петербург.

8. XII Международная конференция «Электромеханика, электротехнология, электротехнические материалы и компоненты» МКЭЭЭ — 2008 (ICEEE - 2008). 29 сентября - 04 октября 2008, Крым, Алушта.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ.

Заключение диссертация на тему "Влияние барьерного разряда на электрофизические свойства полиимидных пленок"

Выводы:

1. Выявлено, что обработка в барьерном разряде приводит к увеличению стабильности механических свойств полиимидной плёнки. Разброс значений ар и ер обработанных в разряде образцов существенно ниже, чем исходных. Кроме того, наблюдалось и некоторое увеличение прочности и эластичности модифицированного полиимида (на 7-10%). Увеличение ар и ер полиимидных пленок в результате обработки в барьерном разряде объясняется пластифицирующим действием влаги, накапливающейся в образцах при их обработке.

2. Зафиксировано снижение Ен и Епр полиимидных плёнок на 25-30% в результате обработки в барьерном разряде. Эти изменения механической и электрической прочности могут быть обусловлены как повышением локальной дефектности приповерхностного слоя образцов, так и изменением их электронной структуры в результате модификации под действием разряда. Показано, что изменение Епр обработанных в барьерном разряде полиимидных пленок не связано с абсорбированной в процессе обработки влагой.

3. Показано усиление адгезионного взаимодействия при склеивании полиимидных плёнок эпоксикаучуковым клеем ЭК-2 после их обработки в барьерном разряде. При оптимальном времени обработки to6p = 30 мин величина та возрастает на 25-30%. Улучшение адгезионных свойств полиимидных плёнок после обработки в разряде свидетельствует о существенном изменении структуры поверхностного слоя.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Изучены закономерности изменения структуры полиимидных пленок при их модификации в барьерном разряде. Показано, что под действием разряда уменьшается интенсивность полос поглощения на ИК-спектрах МНПВО пленок ПМ, связанных с имидными циклами и ароматическими эфирными связями в молекулах полиимида. При этом усиливаются полосы, обусловленные ростом концентрации групп СООН, NH и NH2, а также воды, что позволяет предполагать разрушение имидных циклов по гидролитическому механизму. Изучена кинетика изменения полос поглощения, соответствующих наличию влаги в полиимиде, в процессе нагрева увлажненных образцов, что позволило установить корреляцию между содержанием воды в пленке и спектрами токов ТСД.

2. Исследовано влияние обработки в барьерном разряде на процессы накопления и релаксации гомозаряда в пленках ПМ в изотермическом и термостимулированном режимах. Установлено, что обработка пленки в разряде приводит к увеличению скорости релаксации заряда, что очевидно связано с ростом у пленки за счет диффузии влаги и газообразных продуктов из модифицированного приповерхностного слоя. Впервые изучены спектры токов ТСД исходных, обработанных в разряде в течение различного времени и увлажненных полиимидных пленок. Из анализа кривых ТСД, проведенного на основе представлений о суперпозиции элементарных пиков, описыва-щихся кинетикой первого порядка, были определены параметры отдельных релаксационных максимумов, часть из которых была соотнесена с взаимодействием влаги с полиимидом.

3. Показано, что гигроскопичность полиимидных пленок после их обработки в барьерном разряде возрастает на 20-25%. Прогрев обработанных образцов не приводит к возврату их сорбционных свойств к первоначальным. Увеличение сорбции влаги в обработанных в разряде пленках может быть использовано для повышения чувствительности емкостных датчиков влажности.

4. Изучено влияние барьерного разряда на механическую и электрическую прочность полиимидных пленок. Установлено, что Ен и Епр полиимидных пленок после их длительного старения в барьерном разряде снижается на 25-30 %. Это снижение является необратимым и обусловлено изменением структуры приповерхностного слоя пленок.

5. Показано, что адгезионные свойства пленок ПМ к эпоксикаучу-ковому клею ЭК-2 после их модификации в барьерном разряде на воздухе увеличиваются на 30% при оптимальном времени обработки, при этом Ен и Епр снижаются не более чем на 2-3 %.

Библиография Галичин, Николай Александрович, диссертация по теме Электротехнические материалы и изделия

1. Михайлин, Ю. А. Термоустойчивые полимеры и полимерные материалы / Ю. А. Михайлин. СПб.: Профессия, 2006. - 624 с.

2. Polyamic acids and polyimides. Synthesis, transformations and structure / Ed. by M. I. Bessonov, V. A. Zubkov. London-Tokyo: CRC Press, 1993. - 373p.

3. Пак, B.M. Успехи в создании и применении композиционных материалов на основе полимерной пленки для изоляции вращающихся электрических машин / В. М. Пак // Электротехника. 2001. - № 6. - С. 15-21.

4. Черник, В. Н. Исследования полиимидных пленок с защитными покрытиями для космических аппаратов / В. Н. Черник, С. Ф. Наумов, и др.// Перспективные материалы. 2000. - №6. - С. 14-21.

5. Светличный, В. М. Полиимиды и проблема создания современных конструкционных композиционных материалов / В. М. Светличный, В. В. Кудрявцев // Высокомол. соединения. 2003. - Т.45. -№6. - С. 47 - 51.

6. Носова, Г. И. Синтез и фотопроводящие свойства растворимых полиимидов, содержащих гетероциклические заместители в основной и боковой цепях полимера / Г. И. Носова и др. // Высокомол. соединения. — 2005. — Т. 47(A).-№9.-С. 1584-1594.

7. Fridman, A. Non-thermal atmospheric pressure discharges / A. Fridman, A. Chirokov, A. Gutsol // J. Phys. D: Appl. Phys. 2005. - № 38. - P. 1-24.

8. Койков, С. H. Электрическое старение твердых диэлектриков / С. Н. Койков, А. Н. Цикин. Л.: Энергия, 1968. - 186 с.

9. Багиров, М.А. Электрическое старение полимерных диэлектриков / М.А. Багиров, В.П. Малин. Баку: Азернешр, 1987. - 208 с.

10. Джуварлы, Ч. М. Электрический разряд в газовых включениях высоковольтной изоляции / Ч. М. Джуварлы, Г. В. Вечхайзер, П. В. Леонов. Баку: Элм, 1983.- 193 с.

11. Пономарев, А. Н. Плазмохимическое модифицирование полимеров / А. Н. Пономарев, В. Н. Василец, Р. В. Тальрозе // Химическая физика. 2002. —1. Т. 21. -№ 4. С. 96-102.

12. Электроизоляционные лаки, пленки и волокна / В. В. Астахин и др. М.: Химия, 1986. 160 с.

13. Бюллер, К. У. Тепло- и термостойкие полимеры / Пер. с нем.; под ред. Я. С. Выгодского. -М.: Химия, 1984. 1056 с.

14. Бессонов, М.И. Полиимиды класс термостойких полимеров / М. И. Бессонов, М. М. Котон, В. В. Кудрявцев, Л. А. Лайус. - Д.: Наука, 1983. -328с.

15. Адрова, Н.А. Полиимиды новый класс термостойких полимеров / Н. А. Адрова, М. И. Бессонов, Л. А. Лайус, А. П. Рудаков. - Л.: Наука, 1968. -211 с.

16. Технология пластических масс / под ред. В. В. Коршака. М.: Химия, 1985.-560 с.

17. Ohya, Н. Polyimide membranes. Applications, Fabrications, and Properties / H. Ohya, V V. Kudryavtzev, S. I. Semenova. Tokyo: Kodansha LTD., Gordon and Breach Sci. Publishers, 1996. - 314 p.

18. Коршак, В. В. Термостойкие полимеры / В. В. Коршак. -М., 1969. -528с.

19. Гойхан, М. Я. Свойства термостойких полиимидных связующих и углепластиков на их основе / М. Я. Гойхан, М. М. Котон и др. //Журнал прикладной химии. 1990.- Т.63.-№1.- С. 82-87.

20. Юдин, В. Е. Частично кристаллические полиимиды в качестве связующих для углепластиков / В. Е. Юдин, В. М. Светличный, В. В. Кудрявцев и др. // Высокомол. соединения. 2002. - Т. 44. - № 6. - С. 112-116.

21. Котон, М. М. Развитие исследований в области высоко-термостойких полимеров ароматических полиимидов / М. М. Котон, В. В. Кудрявцев //

22. Синтез, структура и свойства полимеров / ИВС АН СССР. Л.: Наука, 1989. -С. 7-15

23. О развитии исследований по ароматическим полиимидам и их применению в технике в Институте высокомолекулярных соединений АН СССР // Вести. АН СССР. 1985. - №1. - С. 3-8.

24. Майофис, К M. Химия диэлектриков. Учебное пособие для энергетических специальностей вузов / И. М. Майофис. М.: Высшая школа, 1970. -332 с.

25. Виноградов, Б. А. Действие лазерного излучения на полимерные материалы. Научные основы и прикладные задачи: в 2-х т. / Б. А. Виноградов, К. Е. Перепелкин, Г. П. Мещерякова. СПб.: Наука, 2006. - Т. 2. - 442 с.

26. Баклагина, Ю. Г. Роль стабильной мезаморфной структуры в формировании свойств ароматических полиимидов / Ю. Г. Баклагина, А. В. Сидо-рович, М. М. Котон // Синтез, структура и свойства полимеров / ИВС АН СССР. Л.: Наука, 1989. - С. 36-48.

27. Силинская, И. Г. Структура растворов форполимеров аморфных и плавких частично кристаллических полиимидов / И. Г. Силинская, В. М. Светличный, Н. А. Калинина, А. Л. Диденко, В. В. Кудрявцев // Высокомол. соединения. 2002. -Т. 44. - №6. - С. 96 - 105.

28. Голоудина, С. И. Особенности строения ультратонких пленок полиимида, полученных методом Ленгмюра-Блоджетт / С. И. Голоудина и др. // Журнал прикладной химии. 2005. - Т. 78. - № 9. - С. 1499-1503.

29. JIauyc, Л. А. Кинетика и механизм твердофазных химических реакций при образовании полиимидов / Л. А. Лайус, М. И. Цаповецкий, М. И. Бессонов // Синтез, структура и свойства полимеров / ИВС АН СССР. Л.: Наука,1989.-С. 26-36

30. Сазанов, Ю. Н. Термические превращения полиимидов и их композиций / Ю. Н. Сазанов, JI. А. Шибаев // Синтез, структура и свойства полимеров / ИВС АН СССР. Л.: Наука. - 1989. - С. 16 - 26.

31. Гольдаде, В. А. Электретные пластмассы: Физика и материаловедение / В. А. Гольдаде, А. С. Пинчук; под. ред. В.А.Белого. М.: Наука и техника, 1987.-231с.

32. Справочник по пластическим массам. В 2-х т. / под ред. В. М. Катаева, В. А. Попова, Б. И. Сажина. М.: Химия. - 1975. -Т.2. - С. 312-330.

33. Сажин, Б. И. Электрические свойства полимеров / Б. И. Сажин, А. М. Лобанов, О. С. Романовская и др.; под ред. Б.И.Сажина. 3-е изд., перераб. -Л.: Химия. - 1986. -224с.

34. Борисова, М. Э. Нелинейные эффекты нестационарного электропереноса в пленочных полимерных диэлектриках / М.Э. Борисова, О.В. Галюков, С.Н. Койков // Электротехника. -№.7. 1991. - С. 69-71.

35. Voishev, V. S. Electrical properties of polyimides / V. S. Voishev // Proceedings of 5-th International conference «Polyimides, new trends in polyimide science and technology». 02.11 04.11.1994. - Ellenville, N.Y., USA. - 1994. -P. 62.

36. Кабин, С. П. Диэлектрические свойства и перспективы использования полиимидной пленки для нагревостойких конденсаторов / С. П. Кабин, Н. В. Северюхина // Электронная техника. Сер. радиодетали и радиокомпоненты. -1991.-Вып. 4(85).-С. 19-22.

37. Шуваев, В. П. О механизме неомической электропроводности и релаксации тока в полимерных диэлектриках/ В. П. Шуваев, Б. И. Сажин, В. С. Скурихина // Высокомол. соединения. 1975. - Т. 17(A). - № 5. - С. 10581064.

38. Sessler, G. М. Electrical conduction in polyimide films / G. M. Sessler, B. Hahn, D. S. Yoon // J. Appl. Thermochim. Act. 1979. - V.28. - P. 333-347.

39. Krause, L. J. Electronic conduction in polyimides / L. J. Krause, P. S. Lugg, T. A. Speckhard // Journal Electrochemical Society. 1989. - Vol. 136. - P. 1379 - 1384.

40. Kliem, H. Dielectric small signal response by protons in amorphous insulators/ H. Kliem // IEEE Trans. Electr. Ins. 1989. - Vol. 24. - P. 185-197.

41. Sacher, E. Dielectric properties of polyimide film II, dc properties / E. Sacher // IEEE Trans. Electr. Ins. 1979. - Vol. 14. - P. 85-93.

42. Melcher, J. Dielectric effects of moisture in polyimide / J. Melcher, Y. Daben, G. Arlt // IEEE Trans. Electr. Ins. 1989. - Vol. 24. - P. 31-38.

43. Hanscomb, J. R. Thermally assisted tunneling in polyimide film under ly-state and transient conditions / J. R. Hanscomb, J. H. Calderwood // J. Phys. D: Appl. Phys. 1973. - Vol. 6. - P. 1093-1104.

44. Sessler, G. M. Electrical conduction in polyimide films / G. M. Sessler, B. Hahn, D. Yoon // J. Appl. Phys. 1986. - Vol. 60. - P. 318-326.

45. Motyl, E. On electrical conduction in polyimide / E. Motyl, R. Kacprzyk // Proceedings of 9th International Symposium on Electrets (ISE 9). 25.0930.09.1996, Shanghai. -N.Y.: Piscataway, 1996. P. 608-613.

46. Борисова, M. Э. Нестационарные процессы проводимости в конденсаторных пленках полиимида / М.Э. Борисова, С.Н. Койков, М.С. Марченко // Электротехника. №.8. - 1991. - С. 14-17.

47. Лущейкин, Г. А. Релаксационные явления в полипиромеллитной пленке / Г. А. Лущейкин, Б. С. Грингут // Высокомол. соединения. 1972. -Т.14(Б). -№1. - С. 53-56.

48. Quingquan, Lei Thermally stimulated current study on polyimide film / Lei Quingquan, Wang Fulei.// Proceedings of 6th Int. Symp. on Electrets (ISE 6). — Oxford, 01.09-03.09.1988. -N.Y.: Piscataway, 1988. -P.472-476.

49. Kafafi, Sheri A. The ionization potential, electron affinity and energy gap ofpolyimide / Sheri A. Kafafi //Chem. Phys. Lett. 1990. - V.169. - №6. - P.561-563.

50. Мозафор, X. M. Электрофизические явления в полиимидных и поли-имиднофторопластовых полимерах: автореф. дис. канд. техн. наук /ЛПИ Л., 1986.- 16 с.

51. Алфрей, Т. Механические свойства высокополимеров / Пер. с англ.; под. ред. М.В. Волькенштейна. М.: Иностранная литература, 1952. - 619 с.

52. Пучкин, Ю. Н. Исследования накопления радикалов под действием плазмы тлеющего разряда низкого давления / Ю. Н. Пучкин, Ю. П. Байда-ровцев, В. Н. Василец, А. Н. Пономарев // Химия высоких энергий. — 1984. -Т. 17.-№7.-С. 368-371.

53. Василец, В. Н. Исследование накопления стабильных продуктов при воздействии плазмы низкого давления на полиэтилен / В. Н. Василец, Л. А. Тихомиров, А. Н. Пономарев // Химия высоких энергий. 1980. — Т. 13. -№2.-С. 171-174.

54. Пономарев, А. Н. Химические реакции в поле СВЧ-излучений / А. Н. Пономарев // Сборник к 70-летию академика В.Н.Кондратьева «Проблемы кинетики элементарных химических реакций». М.: Наука, 1973. - С. 13-30.

55. Liston, Е. М. Plasma surface modification of polymers for improved adhesion: a critical review / E.M. Liston 11 J. Adhesion Sci & Technol. 1993. - Vol. 7. -P.1091-1098.

56. Абдрашитов, Э. Ф. Фрикционные свойства силоксановых резин после плазмохимического модифицирования / Э. Ф. Абдрашитов, А. Н. Пономарев // Трение и износ. 2001. - Т. 22. - № 4. - С. 452-460.

57. Абдрашитов, Э. Ф. Исследование трения и адгезии плазмомодифици-рованных силоксановых эластомеров / Э. Ф. Абдрашитов, А. Н. Пономарев // Трение и износ. 2001. - Т. 22. - № 3. - С. 311-316.

58. Абдрашитов, Э. Ф. Трение и износ плазмохимически модифицированных эластомеров / Э. Ф. Абдрашитов, В. А. Тарасенко, J1. А. Тихомиров, А. Н. Пономарев // Трение и износ. 2001. - Т. 22. - № 2. - С. 190-196.

59. Нестеров, М. А. Физико-механические характеристики плазмополиме-ризованных покрытий на полиамидах / М. А. Нестеров, Ю. П. Байдаров-цев, Г. Н. Савенков, А. Н. Пономарев // Химия высоких энергий. — 1998. — Т. 32. — №2.-С. 144-147.

60. Нестеров, М. А. Термические свойства покрытий на основе активированных в плазме продуктов деструкции полипропилена / М. А. Нестеров, Ю. П. Байдаровцев, Г. Н. Савенков, А. Н. Пономарев // Химия высоких энергий. 1998. - Т. 32. - № 1. - С. 46-49.

61. Ponomarev, А. N. Surface Structure of Low-Density Polyethylene Films Exposed to Air Plasma / A. N. Ponomarev, T. Ogita, S. I. Nishimoto, T. Kagiya //

62. J. Macromol. Sci. Chem. Phys. Rev. In Macromol. Chem. And Phys. 1985. -Vol. 22(A). - № 8. - P. 1135-1150.

63. Василец, В. H. Исследование действия плазмы стационарного разряда низкого давления на поверхность полиэтилена / В.Н. Василец, JI.A. Тихомиров, А. Н. Пономарев // Химия высоких энергий. — 1981. Т. 15. - №1. - С. 77-81.

64. Kritskaya, D. A. Functionalization of Polymer Supports for Polymerization Catalists by Graft Polymerization Methods / D. A. Kritskaya, A. N. Ponomarev, A. D. Pomogailo, F. S. Dyachkovskii // J. Appl. Polym. Sci. 1980. - № 25. - P. 349-357.

65. Garbassi, F. Polymer Surfaces. From Physics to Technology / F. Garbassi, M. Morra, E. Occhiello. -N.Y.:Wiley & Sons, 1994.

66. Драчев, А. И. Образование зарядовых состояний в полиимидных пленках под действием разряда и их роль в гидрофилизации поверхности / А. И. Драчев, А. Б. Гильман, А. А. Кузнецов, В. К. Потапов // Пластические массы. -2003.-№5.-С. 35-42.

67. Драчев, А. И. Образование зарядовых состояний в пленках из полиэти-лентерефталата, модифицированных в плазме тлеющего низкочастотного разряда / А. И. Драчев, В. М. Пак, А. Б. Гильман , А. А. Кузнецов // Электротехника. -2001. №6. -С.46 - 51.

68. Кардаги, К Е. Модификация полимерной пленки из полиэтилентере-фталата с использованием тлеющего низкочастотного разряда / И. Е. Кардаш, В. М. Пак, А. Б. Гильман, А. И. Драчев, А. В. Пебалк // Электротехника. -2000.-№12.-С.53-58.

69. Гильман, А. Б. Воздействие плазмы тлеющего НЧ-разряда на поли-имидные пленки различной структуры / А. Б. Гильман, А. И. Драчев, А. А.

70. Кузнецов, Г. В. Лопухова, В. К. Потапов // Химия высоких энергий. 1997. -Т. 31.-№ 1.-С.54-57.

71. Кучшскш, Г. С. Частичные разряды в высоковольтных конструкциях / Г. С. Кучинский Л.: Энергия, 1979. 224. с.

72. Силъченко, Н. С. Полимерные диэлектрики / Н. С. Сильченко, В. М. Кириленко. Киев, Техшка, 1977. - 160 с.

73. Яманов, С. А. Старение, стойкость и надежность электрической изоляции / С. А. Яманов, Л. В. Яманова. М.: Энергоатомиздат, 1990. 176 с.

74. Барабанов, Н. Н. Ионизационное старение полимерных пленок в широком интервале температур, напряжения и частоты / И. И. Барабанов, С. Н. Койков, В. А. Фомин, А. Н. Цикин // Электротехника. 1963. - № 12. - С.38-43.

75. Носков, М. Д. Моделирование роста дендритов и частичных разрядов в эпоксидной смоле / М.Д. Носков, А.С. Малиновский, М. Закк, А.И. Швабб // Журнал технической физики. 2002. - Т. 72. - С. 121-128.

76. Devins J. С. The physics of partial discharges in solid dielectrics / J. C. Devins // IEEE Trans. Electr. Ins. 1984.- Vol. 19. - № 5. - P.475-^95.

77. Robinson K. Charge Relaxation Due to Surface Conduction on an Insulating Sheet Near a Grounded Conducting Plane/ K. Robinson //IEEE Trans. Ind. App. -2004.-Vol. 40.-№5.-P. 1231-1238.

78. Nikonov, V. The Influence of Dielectric Surface Charge Distribution Upon the Partial Discharge Behavior in Short Air Gaps / V. Nikonov, R. Bartnikas, M. R. Wertheimer // IEEE Trans, on Plasma Science. 2001. - Vol. 29. - №. 6. - P. 866-874.

79. Куперштох, A. JI. Моделирование частичных разрядов в твердых диэлектриках на переменном напряжении / A. JI. Куперштох, С. П. Стаматела-тос, Д. П. Агорис // Журнал Технической Физики. 2006. —Т. 32. - № 15. - С. 74-81.

80. Reed, С. W. The fundamentals of aging in HV polymer-film capacitors / C. W. Reed, S. W. Cichanowski // IEEE Trans, on El. Ins. -1994. Vol. 1. - № 5. -P. 904-922.

81. Wu, K. Effects of discharge area and surface conductivity on partial discharge behavior in voids under square voltages / K. Wu, T. Okamoto, Y. Suzu-oki // IEEE Trans, on El. Ins. -2007. Vol. 14. - № 2. -P. 461-470.

82. Novak, J. P. Effect of dielectric surfaces on the nature of partial discharges / J. P. Novak, R. Bartnikas // IEEE Trans, on El. Ins. -2000. Vol. 7. - № 1. -P. 146-151.

83. Соколов, В. И. Диэлектрические характеристики стеклопластиков при эксплуатации в атмосфере повышенной влажности / В. И. Соколов и др. // Пластические массы. 2005. — № 1. - С. 24-27.

84. Юхневич, Г. В. Инфракрасная спектроскопия воды / Г.В. Юхневич. — М.: Наука, 1973.-208 с.

85. Михайлов, М. М. Влагопроницаемость органических диэлектриков / М. М. Михайлов. — JI: Госэнергоиздат, 1960. 164 с.

86. Чалых, А. Е. Диффузия в полимерных системах / А. Е. Чалых. — М: Химия, 1987.-312 с.

87. Маслов, В. В. Влагостойкость электрической изоляции / В. В. Маслов. — М: Энергия, 1973. 208 с.

88. Филатов, И. С. Диэлектрические свойства полимерных материалов в различных климатических условиях / И. С. Филатов. Новосибирск: Наука, 1978.-162 с.

89. Дедюхин, В. Г. Влияние воды на физико-механические и диэлектрические свойства стеклопластиков / В. Г. Дедюхин, В. И. Козырев, Е. А. Козырина // Пластические массы. 1968. - № 6. - С. 34—36.

90. Белоусов, Ф. А. Метод определения коэффициента диффузии воды вполимерную изоляцию / Ф. А. Белоусов, А. Н. Гричук, В. А. Канискин, Б. И. Сажин // Электричество. 2003. - № 4. - С. 49-52.

91. Николаев, Н. И. Диффузия в мембранах / Н. И. Николаев. М. Химия, 1980. -120 с.

92. Вакула, В. Л. Физическая химия адгезии полимеров / В. JI. Вакула, JI. М. Притыкин М.: Химия, 1984. - 224 с.

93. Берлин, А. А. Основы адгезии полимеров / А. А. Берлин, В. Е. Басин. -М.: Химия, 1974. 392 с.

94. Дерягин, Б. В. Адгезия твердых тел / Б. В. Дерягин, Н. А. Кротова, В. П. Смилга. -М.: Наука, 1973. 278 с.

95. Зимон, А. Д. Адгезия жидкостей и смачивание / А. Д. Зимон. М.: Химия, 1974. - 441 с.

96. Wake, W.С. Adhesion and the Formulation of Adhesives / W. C. Wake. -London-N.Y.: Applied Science Publ., 1982. -332 p.

97. Липатов, Ю. С. Физико-химические основы наполнения полимеров / Ю. С. Липатов. -М.: Химия, 1991. 260 с.

98. Басин, В.Е. Адгезионная прочность / В.Е. Басин М.: «Химия» 1981. — 208с.

99. Физико-химия многокомпонентных полимерных систем: в 2-х т. / под ред. Ю.С. Липатова. Киев: Наукова думка, 1986. - Т. 1: Наполненные полимеры. - 376с.

100. Физико-химия многокомпонентных полимерных систем: в 2-х т. / под * ред. Ю.С. Липатова. — Киев: Наукова думка, 1986. Т. 2: Полимерные смесии сплавы. -384с.

101. Повстугар, В.И. Строение и свойства поверхности полимерных материалов / В.И. Повстугар, В.И. Кодолов, С.С. Михайлова. М.: Химия, 1988. -192с.

102. Радиационные эффекты в полимерах. Электрические свойства / А. В. Ванников, В. К. Матвеев, В. П. Сичкарь, А. П. Тютнев. М.: Наука, 1982. -272с.

103. Электрические явления при облучении полимеров / А. П. Тютнев, А. В. Ванников, С. Г. Мингалеев, В. С. Саленко. — М.: Энергоатомиздат, 1985. -176с.

104. Бартенев, Г. М. Действие облучения на диэлектрические свойства и структуру полиимида / Г. М. Бартенев, С. Н. Каримов и др // Высокомол. соединения. 1977. - Т. 19(A). - №10. - С. 2217-2223.

105. Акрачкова, Л. JI. Старение полиимидных пленок под действием р-излучения / JI. JI. Акрачкова, Ю. Н. Титко, Э. Э. Финкель // Пласт, массы. — 1977.-№4.-С. 34-35.

106. Коршак, В. В. Поведение полиимидов на основе анилинфталения и пиромеллитового диангидрида под действием у-излучений / В. В. Коршак, В.

107. B. Ляшевич, В. В. Родэ // Высокомол. соединения. 1980. - Т.22(А)- №11.1. C. 2559-2566.

108. Явич, Е. Н. Тепловое старение ароматических полиимидов / Е. Н. Явич, Л. А. Лайус, М. И. Бессонов // Пласт, массы. 1972. - №11. - С. 64-65.

109. Jonquieres, A. Modified BET models for modeling water vapor sorption in polymers / A. Jonquieres, A. G. Fane // J. Appl. Pol. Sci. 1998. -Vol. 67. - P. 1415-1430.

110. Jian, Jing Influence of environmental humidity on properties of FEP,PTFE, PCTFE and PI film electrets / Jing Jian, Xia Zhongfii // Proceedings of 8th International symposium on electrets (ISE 8). 07.09-0.9.09.1994, Paris. Paris., 1994.-P. 95-100.

111. Сесслер, Г. M. Электреты / Г. М. Сесслер. М.: Мир, 1983 - 682 с.

112. Губкин, И. А. Электреты. Электретный эффект в твердых диэлектриках / А.Н. Губкин. М.: Наука, 1978. - 192 с.

113. Борисова, М. Э. Физика диэлектриков. Учеб. Пособие / М. Э. Борисова, С. Н. Койков. — Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1979. 240 с.

114. Борисова, М. Э. Физика диэлектрических материалов. Электроперенос и накопление заряда в диэлектриках / М. Э. Борисова, О. В. Галюков, П. В. Цацынкин. СПб.: СПбГПУ, 2004. - 106 с.

115. Борисова, М.Э. Электретный эффект в диэлектриках / М. Э. Борисова, С. Н. Койков // Изв. вузов. Физика. 1979. - № 1. - С. 79-83.

116. Sessler, G.M. Charge storage in dielectrics / G. M. Sessler // IEEE Trans on Elec Insul. 1989. - Vol. 24. - № 3. - P. 395-402.

117. Giacometti, J. A. A summary of corona charging methods / J. A. Giacometti, G. F. L. Ferreira, B. Gross // Proceedings of 6th Int. Symp. on Electrets (ISE 6), 01.09-03.09.1988, Oxford. N.Y.: Piscataway, 1988. P. 88-91.

118. Hai, Ding Investigation of corona-charging of polypropylene at elevated temperatures / Ding Hai, Xia Zhongfu // Proceedings of 6th Int. Symp. on Electrets (ISE 6), 01.09-03.09.1988, Oxford. N.Y.: Piscataway, 1988. P. 539-542.

119. Von Seggern, H. New developments in charging and discharging of polymers / H. Von Seggern // IEEE Trans. Electr. Insul. 1989. - Vol. 21. - № 3. - P. 281-288.

120. Гороховатский, Ю. А. Основы термодеполяризационного анализа / Ю.А. Гороховатский. -М.: Наука, 1981. 173 с.

121. Гороховатский, Ю. А. Термоактивационная токовая спектроскопия высокоомных полупроводников и диэлектриков / Ю.А. Гороховатский, Г. А. Бордовский. М.: Наука, 1991. - 248 с.

122. Grossweiner, L. I. A note on the analysis of first-order glow curves / L.I. Grossweiner // J. Appl. Phys. 1953. - Vol. 24. - № 3. - P. 1306-1307.

123. Land, P. L. Equations for thermoluminescence and thermally stimulated current as derived from simple models / P.L. Land // J. Phys. Chem. Solids. -1969.-Vol. 30.-№ 7.-P. 1681-1692.

124. Neagu, R. M. Analysis of a complex TSDC peak using single time relaxation peaks / R.M. Neagu, C. Botez, E.R. Neagu // Proceedings of 10th Int. Symp. on

125. Electrets (ISE 10), 22.09-24.09.1995, Delphi. N.Y.: Piscataway, 1995. P. 375378.

126. Neagu, E. R. Nonisothermal and isothermal discharging currents in polyethylene terephtalate at elevated temperatures / E.R. Neagu, J.N. Marat-Mendes, R.M. Neagu, D.K. Das-Gupta // J. Appl. Phys. 1999. - Vol. 85. - № 4. - P. 2330-2336

127. Neagu, E. R. Analysis of the thermally stimulated discharge current around glass-rubber transition temperature in polyethylene terephtalate / E.R. Neagu et al. // J. Appl. Phys. 1997. - Vol. 82. - № 5. - P. 2488-2496.

128. Райзер, Ю. П. Физика газового разряда: Учебное пособие / Ю. П. Рай-зер. М.: Наука, 1983г. -320 с.

129. Самойлович, В. Г. Физическая химия барьерного разряда / В.Г. Самой-лович, В. И. Гибалов, К. В. Козлов. М., изд-во МГУ, 1989. - 167 с.

130. Muller, /. Self-organized filaments in dielectric barrier glow discharges / I. Muller et al. // IEEE Trans, on Plasma Science. . 1999. - Vol. 27. - № 1. - P. 20-21.

131. Fang, Z Factors influencing the existence of the homogeneous dielectric barrier discharge in air at atmospheric pressure / Z. Fang, Y. Qiu, C. zhang, E. Kuffel // J. Phys. D: Appl. Phys. 2007. - № 40. - P. 1401-1407.

132. Пикулев, А. А. Моделирование процесса разряда в ячейке барьерного разряда на основе трехпараметрической модели / А.А. Пикулев, В.М. Цветков // Журнал технической физики. 2007. - Т. 77. - № 9. - С.22-27.

133. Ломаев, М.И. О формировании барьерного разряда в эксилампах / М.И. Ломаев, В.Ф. Тарасенко, Д.В. Шитц // Журнал технической физики. 2007. -Т. 77. - № 8. — С.86-92.

134. Ткаченко, И. С. Пробой газового промежутка в поверхностном барьерном разряде / И.С. Ткаченко, В.И. Гибалов, В.В. Лунин // Вестник москвского университета. Серия 2. Химия. 2007. - Т. 48. - № 3. - С.147-151.

135. Малик, Д. А. Аналог эффекта нормальной плотности тока в барьерном разряде / Д.А. Малик, К.Е. Орлов, А.С. Смирнов // Письма в ЖТФ. 2004. -Т. 30. -№ 21. - С.44-48.

136. ГОСТ 6433.1-71. Материалы электроизоляционные твердые. Условия окружающей среды при подготовке образцов и испытании. Введ. 1972 - 01 - 07. М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 1994. — 9с.

137. ГОСТ 12423-66. Пластмассы. Условия кондиционирования и испытания образцов (проб). Введ. 1967 - 01 - 07. М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 2006. - 7с.

138. ГОСТ 10315-75. Материалы электроизоляционные твердые. Методы определения влагостойкости и водостойкости. — Введ. 1977 — 01 01. М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 1987. - 7с.

139. Браун, Д. Спектроскопия органических веществ / Д. Браун, А. Флойд, М. Сейнзбери; пер. с англ. А. А. Кирюшкина. — М.: Мир, 1992. — 300 с.

140. Купцов, А. X. Фурье-КР и Фурье-ИК спектры полимеров / А. X. Купцов, Г. Н. Жижин. -М.: Физматлит, 2001. 656 с.

141. Преч, Э. Определение строения органических соединений. Таблицыспектральных линий / Э. Преч, Ф. Бюльман, К. Аффольтер; пер. с англ. М.: Бином, Лаборатория знаний, 2006. - 438 с.

142. Оптическая биомедицинская диагностика: в 2-х т. / пер. с англ. под ред. В.В. Тучина. М.: Физматлит, 2007. - Т. 2. - 368 с.

143. Смит, А. Прикладная ИК-спектроскопия. Основы, техника, аналитическое применение / А. Смит; пер. с англ. М.: Мир, 1982. - 328 с.

144. Банкер, Ф. Симметрия молекул и спектроскопия / Ф. Банкер, Ф. Иен-сен; пер. с англ. под ред. Н. Ф. Степанова. 2-е изд.,перераб. - М.: Научный мир, 2004. - 763 с.

145. Бакстон, Ш. Введение в стереохимию органических соединений. От метана до макромолекул / Ш. Бакстон, С. Роберте; пер. с. англ. М.: Мир, 2005.-311 с.

146. Аш, Ж. Датчики измерительных систем: в 2-х книгах. Книга 2 / Ж. Аш и др.; пер. с фр. под ред. А. С. Обухова. М.: Мир, 1992. - 424 с.

147. Галичин, Н. А. Влияние повышенной влажности на стабильность электретного состояния в полиимидных плёнках/ Н.А. Галичин, М.Э. Борисова // Электротехника. 2007 - № 3. - С. 24-28.

148. Галичин, Н.А. Особенности релаксации заряда в полиимидных пленках, модифицированных в барьерном разряде / Н.А. Галичин // Вакуумная техника и технология. 2008 - Т. 18. - № 3. - С. 217-223.

149. Рынков, А. А. Электретный эффект в структурах полимер-металл / А.А. Рынков, В.Г. Бойцов СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2000. - 250с.

150. Рынков, А. А. Влияние химического модифицирования поверхности полиэтилена высокого давления на ег электретные свойства / А. А. Рычков и др. // Журнал прикладной химии. 2007. - Т. 80. - № 3. - С. 463-467.

151. Смирнов, Б. М. Возбужденные атомы / Б.М. Смирнов. — М.: Энерго-издат, 1982. 232 с.

152. Слуцкер, А. И. Об элементарных актах в кинетике электрического разрушения полимеров / А.И. Слуцкер, Ю.И. Поликарпов, B.JI. Гиляров // Журнал технической физики. 2006. - Т. 76. - № 12. - С.52-56.

153. Слуцкер, А. И. Структурно-динамическая гетерогенность основа физики разрушения твердых тел / В.Р. Регель, А.И. Слуцкер // Соросовский образовательный журнал. - 2004. - Т. 8. - № 1. - С.86-92.

Похожие работы

Электротехника
05.09.00