Способ определения температурных интервалов релаксационных переходов в полимерных материалах Советский патент 1983 года по МПК G01N25/12 

IK) 1:71

00

4: Изобретение относится к нспытательной техникеf в частности к способам определения температурного интервала ралаксационных переходов. в полимерных материалах. Известен способ определения ре лаксационнЕлх свойств полимерных материалов методом радиотермолюминесценции, заключающийся в том, что образцы материала подвергают действию радиационного излучения при тем пературе жидкого азота, создают в их объеме заряженные частицы, а sar тем нагревают с определенной скоростью и регистрируют термовысвечивания, возникшие за счет рекомбинации зарядов, и по TeivmepaTypaM возникновения максимумов высвечивания судят о рел аксационных переходах в полимере Yj „ Недостатком этого способа является невозможность исследовать непро зрачные полимеры, а также полимеры, не содержащие люг-шнесцирующих центров Кр6ме того, для осуществления этого способа необходимо использоват фотоэлектрические усилительные систе мы, а также источники j -излучений для возбуждения в полимере термовьлсвечи™ вания, что затрудняет определение ис комого параметра. Известен способ определения рела сационнЕлк переходов, заключающийся в тс-ь/;.. что образец полимера нагружаю статической механической нагрузкой, нагревают с определенной скоростью, а о релаксационных переходах судят по температурной зависимости деформацни 2 „ Недостатками этого способа являются сложность и невозможносгь выяв ления релаксационных переходов при очень низких температурах,- а также требование постоянства срсорости -.гр ва образца. Наиболее близким к изобр5-;ен« а по технической сущности является способ определения температурных интервало релаксационных переходов в полимерны материалах, заключающийся в том, что образец материала в виде пленки поме щают в переменное электрическое поле действующее перпендикулярно поверхности пленки, и нагревают. Образец одновременно подвергают действию и электрического поля и механической нагрузки и определяют тем пературную зависимость механической долговечности зЗ. Не,цостатками способа являются сложность и использование для его осуществления системы нагружения образцов статической механической нагрузкой, Цель изобретения запрещение способа-и ускорение процесса определени Указанная ц.ль достигается тем,чт согласно спойобу определения г-емпера турных интервалов релаксацио {ных переходов в полимерных материела:-.-, заключающемуся в том, что образец материала в виде пленки помещают в переменное электрическое поле, действующее перпендикулярно поверхности пленки, и нагревают, напряженность электрического поля выбирают равным (0,50,8)Ej, где Е - пробивная прочность образца при и измеряют температурную зависимость электрического времени жизни, по которой судят о температ грном интервале релаксационных переходов. На фиг. 1 изображена схема устройства для осуществления способа, на фиг. 2 - соответственно экспериментально полученные кривые зависимости времени жизни для пленок политетра--, фторэтилена (ПТФЭ)) при Е 1, 2 -10-|(, и полиэтилентетрафталата (ПЭТФ) при Е l,610®-|fOT температуры fS) . Уменьшение времени жизни при температурах. 148, 270, 368, 470 К для ПТФЭ и 110, 156, 292 К для ПЭТФ свидетельствуют о релаксационных переходах в них. Практически такие результаты получены о температурных интервалах релаксационных переходов для этих материалов при применении других методов исследования. Устройство содержит криокамеру 1 с регулируемой нагревательной системой 2 Температуру образца измеряют при помош.и термопары 3, связанной с .1ьтметром 4, Для прикладывания к сбразцу 5 электрического i4)j;.i 3 кинокамере установлены элекЛ :дцы 6 (зазег/шенный) и 7 (высоковольтный) , связанные с источником 8.. высокого напряжения. Электроды 6 и 7 смонтировангс на диэлектрической решетке 9 . Диаметр высоковольтного электрода 7 выбирают меньше или равным 6 шл для исключения искажающего действия на результаты испытаний теплового воздействия. Способ осуш.ествляется следующим образ ом На образец 5, например, из ПТФЭ нагретый до определенной температуры и поманенный между металлическими электродами 6 и 7, прикладывают электрическое поле с напряженностью 1,2 -10 - . Образец при выбранной напряженности электрического поля и температуре выдерживают под действием поля до его электрического пробоя и измеряют электрическое время жизни образца. Затем, не меняя величины напряженности электрического по-, ля, испытанию подвергаются другие образцы, но уже при других тегшературах..По.полученной температурной

зависимости электрического времени жизни судят о температурном интер,вале релаксационных переходов,

В процессе испытаний согласно изобретению при температурах соответствующих релаксационным перехоДс1М, электроны из объема образца освобождаются, а затем ускоряются в поле и участвуют в процессе электрического пробоя, .интенсифицируют его, и приводят к заметному уменьшению времени жизни. По изменению времени жизни в зависимости от температуры определяют температурные

(Интервалы релаксационных переходов в полимерных материалах. Определение электрического времени жизни нескольких образцов при предпробойном состоянии позволяет просто и ускоренно определить температур-ный интервал релаксационных переходов в полимерных материалах.

ПредлагаегФ1й способ выгодно отличается от известного, так как для его осуществления не требуется использование системы нагружения образцов статической механической нагруз кой. За счет этого упрощается способ определения температурного интервала релаксационных переходов в полимерных материалах и ускоряется процесс измерения.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ИНТЕРВАЛОВ РЕЛАКСАЦИОННЫХ ПЕРЕХОДОВ В ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛАХ, заключающийся В ТОМ, что образец материала в виде пленки помещают в nepeN.eHHoe электрическое поле, действукхцее перпендикулярно поверхности «пленки, и нагревают, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и ускорения процесса определения, напряженность электрического поля выбирают равным