Электрические свойства
К электрическим свойствам волокон и нитей относят их электризуемость, диэлектрические потери, проницаемость, электрическую прочность, электропроводность и др. Знание электрических свойств волокон и нитей необходимо при конструировании изделий электротехнического назначения, а также при разработке технологии изготовления из них тканых материалов.
Электризуемость волокон и нитей характеризует их способность к генерации и накоплению электрических зарядов статического электричества. Ее оценивают:
- напряженностью электрического поля:
(35)
где f - сила, которую испытывает заряд q, внесенный в электрическое поле; U - потенциал; H - расстояние до заряженного тела.
- поверхностной плотностью:
(36)
где s - поверхность волокон или нитей.
- линейной плотностью:
(37)
где L - длина волокна или нити.
Диэлектрические потери и проницаемость характеризуют тангенсом угла электрических потерь:
(38)
где d - угол потерь; g - угол сдвига между током и напряжением для реального конденсатора с потерями; w - круговая частота; c - емкость конденсатора; R - активное сопротивление; G - активная проводимость; f - частота переменного тока, Гц.
Диэлектрическая проницаемость зависит от структуры волокон, их влажности и частоты переменного тока.
(39)
где С - емкость конденсатора, заполненного волокнами; С0 - емкость конденсатора с воздушным диэлектриком.
Электрическая проводимость характеризует процесс перемещения электрических зарядов в результате действия внешнего электрического поля. Проводимость связана с токами, протекающими в веществе волокон, нитей и зависит от силы и плотности тока, времени воздействия и напряженности электрического поля, температуры состава, строения, размеров и формы волокон и нитей. Электрическую проводимость оценивают удельной характеристикой G, Ом-1×м-1:
|
|
|
(40)
где r - удельное электрическое сопротивление вещества волокон и нитей.
Электрическая прочность Е - величина, численно равная напряженности однородного электрического поля, при которой происходит пробой диэлектрика, т. е. волокна или нитей. При пробое диэлектрика его структура нарушается. Известны три формы пробоя твердых диэлектриков: тепловая, электрохимическая и электрическая. Применительно к волокнистым наполнителям более адекватна электрическая форма, суть которой заключается в ударной ионизации электронами материала диэлектрика. Напряженность поля, при которой происходит пробой волокон или нитей, определяют по уравнению:
(41)
где С - предэкспоненциальный множитель; DЕ - разница в энергии между дном зоны проводимости и серединой полосы, занимаемой более высокими локальными уровнями, на которых находятся возбужденные электроны.
|
|
|
Дата добавления: 2015-12-20; просмотров: 23; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!