54. Электрическая прочность полимеров.

Значение напряженности электрического поля Епр, при которой происходит пробой диэлектрика, называется электрической прочностью. Различают три основных формы пробоя твердых диэлектриков: электрическую, тепловую и электрохимическую.

Электрический пробой вызывается образованием под действием высокого напряжения электронной лавины. Лавинообразное возрастание носителей тока приводит к пробою диэлектрика.

Тепловой пробой наступает вследствие прогрессивно нарастающего выделения тепла в диэлектрике за счет диэлектрических потерь. Выделяющееся тепло повышает локальную проводимость, что способствует еще большему нагреву. Поскольку диэлектрики являются плохими проводниками тепла, нагревание протекает лавинообразно и приводит к тепловому пробою. Высокая нач температура и большая толщина образцов способствуют его возникнов.

Электрохимический пробой (электрическое старение) происходит при более низких напряжениях по сравнению с пробивным напряжением при электрическом и тепловом пробое. Под действием электрического поля или электрических разрядов в окружающей среде медленные изменения химического состава и структуры полимерного диэлектрика приводят к электрохимическому пробою.

В зависимости от природы полимерного диэлектрика и условий его испытаний возможны самые различные формы пробоя. Электрическая прочность полимерного диэлектрика зависит от чистоты полимера, частоты и формы кривой приложенного напряжения, продолж воздейств, температуры, формы и материала электродов.

Статическая электризация полимеров возникает в результате трения и контакта тел и выражается в образовании и разделении положительных и отрицательных зарядов. Электростатические свойства полимерных материалов оценивают по показателям, характеризующим их склонность к генерации электростатических зарядов и способность заряженного полимера рассеивать электростатические. При возникновении на поверхности полимерных материалов зарядов ухудшаются свойства полимеров. Кроме того, скопление зарядов может приводить к пожаро и взрывоопасным ситуациям. Поэтому для снижения статической электризации полимерных материалов применяются различные физические и химические методы, которые обеспечивают нейтрализацию или отвод зарядов, а также предотвращают возникновение опасных зарядов.

55.Основные технологические характеристики полимерных материалов.

Полимеры могут находиться в твердом и жидком состояниях (газообразное состояние для них не характерно), кристаллическом и аморфном фазовых состояниях, а также в стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем деформационных физических состояниях.

Полимеры имеют высокую стойкость в таких средах, как щелочи и концентрированные кислоты. В отличие от металлов они не подвержены электрохимической коррозии. С увеличением молекулярной массы снижается растворимость полимеров в растворителях органического происхождения. Полимеры с пространственной структурой практически не подвержены действию органических растворителей.

Для полимеров характерен широкий диапазон механических характеристик, сильно зависящий от их структуры. Кроме структурных параметров большое влияние на механические свойства полимеров оказывают внешние факторы: температура, длительность и частота или скорость нагружения, давление, вид напряженного состояния, термообработка, характер окружающей среды и др.

Особенностями механических свойств полимеров являются их удовлетворительная прочность, но малая жесткость по сравнению с металлическими материалами.

Одной из основных характеристик полимеров является деформируемость. По деформируемости (или податливости) полимеров в широком температурном интервале чаще всего оценивают их основные технологические и эксплуатационные свойства.

Для полимеров характерны ярко выраженная анизотропия свойств, снижение прочности и развитие ползучести при длительном нагружении. Вместе с тем полимеры обладают высоким сопротивлением усталости. Для полимеров характерна более резко выраженная температурная зависимость механических свойств по сравнению с металлами.