Білім және ғылым
жүктеу/скачать 2,97 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Полимерлік жартылай өткізгіштер
- Электрөткізгіш полимерлер
* 'i ' 'мұндағы i . ε* шамасы жалпыланған диэлектрлік өтімділік. Диэлектрлік шығынға полимер тізбегіндегі буындардың химиялық құрылысы, полюстік топтардың табиғаты мен саны, орынбасарлардың ауқымы, төмен молекулалық қоспалар (пластификатор, толық- тырғыш), көлденең тігілу, қысым және т.б. әсер етеді. Жоғарыда келтірілген факторлар негізінен буындар мен сегменттердің қозғалғыштығына, яғни релаксация уақытына әсер етеді. Диэлектрлік өтімділік пен диэлектрлік шығынның мәндері полимерлерді диэлектрик ретінде іс жүзінде қолданғанда өте қажет. Полимерлік жартылай өткізгіштер Жартылай өткізгіштер деп электр өткізгішітігі 10-9-10-3 см/м полимерлерді айтады. Оларға қос байланысы қосарланған полимерлер, заряд тасымалдайтын полимерлік комплекстер, кейбір биополимерлер және токөткізгіш толықтырғыштары бар диэлектриктер жатады. Жартылай өткізгіштерде диэлектриктердің де, өткізгіштердің де белгілері бар. Жартылай өткізгіштердің электр өткізгіштігі полимердің құры- лымымен анықталады. Макромолекуланың негізгі тізбегінде қабысқан қос байланысы бар полимерлерде электр өткізу секірмелі механизммен жүреді, яғни ток бір қосарланған тізбек үзіндісінен екіншісіне диэлектрлік тосқауыл арқылы секіріп тасымалданады, іс жүзінде электрон тасымалдау активтенусіз жүреді. Температура артқан сайын тасымалдаушылардың қозғалғыштығы артып, электрөткізгіштік өседі: 0 exp E / kT , мұндағы 0 − температураға және тасымалдаушылардың санына тәуелді емес тұрақты; ∆Еө − өткізгіштіктің активтену энергиясы. Активтену энергиясы қос байланыстың саны артқан сайын артады, бірақ олардың саны белгілі бір мөлшерге жеткенде, активтендіру энергиясы тұрақталады. Молекуладан ірі құрылымды өзгерту арқылы диэлектриктің өткізгіштігін реттеуге болады. Заряд тасымалдайтын полимерлік комплекстерде электрөткіз- гіштік донор-акцепторлы комплекстің түзілуімен түсіндіріледі, электрон донор орбиталінен акцептор орбиталіне өтеді. Жартылай өткізгіштер ретінде ток өткізгіш толықтырғыштар енген диэлектриктерді пайдалануға болады. Толықтырғыштар болып металл ұнтақтары, графит және техникалық көміртек қолданылады. Бұл полимерлердің электрөткізгіштік қасиеті толықтырғыштың мөлшеріне және бөлшектердің орналасу сипатына, бөлшектердің бір-бірімен жанасуына байланысты. Осы параметрлерді өзгерте отырып, композицияның электрөткізгіштігін кең ауқымда өзгертуге болады, яғни жартылай өткізгіштік немесе электрөткізгіш материал алуға қол жеткізіледі. Электрөткізгіш полимерлер Соңғы 20 жылда кейбір электрөткізгіш металдардан кем түспейтін, яғни полимерлердің жаңа түрі − электрөткізгіш полимер- лер табылды. Бұл бүкіл ғылым саласындағы үлкен таңғаларлық оқиға болды. Өйткені қол жеткізілген бұл ғылыми жаңалық электронды және оптоэлектронды құрылғылардың пайда болуына, сондай-ақ, осы топтағы материалдардың негізгі қасиетін зерттеуге, оларға синтез жасауға жол ашып берді. Зерттеушілердің алдында қойылып отырған басты екі мәселе шешімдерін күтуде. Олар: Полимерлік қосылыстардың электрөткізу механизмі; Мономердің құрамы мен құрылысының полимерлі қосылыстар- дың өткізгіштігіне байланыстары. Өткізгіш полимерлі материалдар екі топқа бөлінеді: иондық өткізгіш материалдар немесе қатты полимерлік электролиттер және электрөткізгіш полимерлер. Былайша айтқанда, электрөткізгіш полимерлер органикалық металдар (металдардың электрөткізгіш деңгейіне жақын полимерлер; полимерлі қосылыстардың бұл түрі ағылшын тіліндегі әдебиетте кең дамыған «соnducting polymers» - «өткізгіш полимерлер» деп аталады және әрі қарай осылай қолданамыз) және редокс-полимерлер. Редокс-полимерлер дегеніміз бір-біріне жақын орналасқан полимерлік тізбек үзінділерінің арасындағы тотығу-тотықсыздану реакциясы арқылы электронмен алмаса алатын қосылыстар. жүктеу/скачать 2,97 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|