Лако-красочные материалы — производство

Б. А. Глазун, Б. Г. Хасанов, В. В. Саушкин, В. Г. Аристова, И. М. Коломацкая

(Воронежский сельскохозяйственный институт;

Институт химии силикатов АН СССР им. И. В. Гребенщикова, Ленинград)

Метод токов термостимулированной деполяризации (ТСД) позволяет исследовать релаксационные процессы, характери­зуемые большими временами релаксации. Он обладает высокой чувствительностью и находит широкое применение при изуче­нии различных органических и неорганических веществ [676— 680]. С помощью этого метода можно, в частности, изучать свойства адсорбированной воды при низких температурах [680—683].

Метод заключается в том, что образец адсорбента помеща­ют между обкладками конденсатора и при достаточно высокой температуре (обычно комнатной) к электродам прикладывают постоянную разность потенциалов, после чего образец охлаж­дают под напряжением. При этом диполи или заряды перебра­сываются в направлении действия поля и «замораживаются». Охлажденный образец оказывается поляризованным. После снятия поляризующего напряжения он сам создает вокруг себя электрическое поле и становится электретом. Если поверхность образца имеет при этом заряд, противоположный по знаку за­ряду, который был на ближайшем электроде при поляризации, говорят о гетерозаряде электрета. Нагревание образца приво­дит к разрушению гетерозаряда (диполи, например, в этом случае теряют свое частично упорядоченное расположение), и электрометр, присоединенный к электродам, регистрирует ток ТСД.

Следует отметить, что помимо указанных причин поляриза­ции возможна также инжекция зарядов в образец при доста­точно высокой напряженности поля или в результате пробоя газового промежутка между электродом и образцом. Это мо­жет приводить к образованию гомозаряда, полярность которого — совпадает с полярностью ближайшего электрода при поляри­зации. Кроме того, в самом образце возможно смещение заря­дов под действием внутреннего поля электрета. Плотность тока ТСД при разрушении поляризации образца может быть опи­сана выражением [678]:

J(t)=qin(t, x)E(t, x)+k(t)E(t, х) +

+ (d/dt)[ee0E(t, x)+P(t)], (16.1)

Где q, (л, n — заряд, подвижность и концентрация свободного поляризаци­онного заряда; Е((,х)—напряженность внутреннего электрического поля; Л( t)—равновесная проводимость образца; P(t) — дипольная (квазиди- польная) поляризация.

Зависимости токов ТСД от температуры имеют максимумы. Возрастание тока может быть связано, например, с увеличени­ем подвижности ранее замороженных диполей или заряженных частиц. Спадание тока вызвано ограниченностью их числа. В области температур вблизи максимума зависимость тока ТСД (/) от температуры (Т) имеет вид

/=/0ехр[— W/(RT) ]. (16.2)

Это позволяет найти энергию активации W на основании зависимости lg/ от 1/7

Время релаксации т(7,0) находят из соотношения [678]

Оо

1 С I (Т) DT

То

Где р — скорость нагревания образца.

По площади под максимумом на графике временной зави­симости силы тока можно определить величину поляризации образца, связанную с соответствующим процессом. Подробнее с методом: токов ТСД можно познакомиться в работах [676—- 680].