SU1448368A1 - Device for polarization of polymer bodies - Google Patents
Device for polarization of polymer bodies Download PDFInfo
- Publication number
- SU1448368A1 SU1448368A1 SU797770964A SU7770964A SU1448368A1 SU 1448368 A1 SU1448368 A1 SU 1448368A1 SU 797770964 A SU797770964 A SU 797770964A SU 7770964 A SU7770964 A SU 7770964A SU 1448368 A1 SU1448368 A1 SU 1448368A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- polarization
- voltage
- polymer
- polymer body
- bodies
- Prior art date
Links
Description
4ib4ib
00 0000 00
о: сabout: with
Изобретение относитс к устройтвам , позвол ющим получить необхоимую степень пол ризации полимерных тел.The invention relates to devices that allow to obtain the necessary degree of polarization of polymer bodies.
Известно устройство, используемое л пол ризации ..шзлимерных тел в сильных электрических пол х, реализуема при этом напр женность пол пол ризации составл ет 0,6 МВ/см и вл етс слишком малой дл эффективной пол ризации как при высоких, так и при низких температурах. Данное устройство содержит источник импульсного напр жени , измеритель напр ени и блок управлени температу- . ой.It is known a device used for polarization of slimming bodies in strong electric fields, the polarization intensity being realized is 0.6 MV / cm and too small for effective polarization at both high and low temperatures. This device contains a pulse voltage source, a voltage meter and a temperature control unit. Oh.
Недостатком-известного устройства вл етс мала эффективность пол ризации полимерных тел за счет использовани сложных технических средств, а также отсутстви контрол и управени процесса протекани пол ризации .A disadvantage of the known device is the low polarization efficiency of polymer bodies due to the use of complex technical means, as well as the lack of control and management of the polarization process.
Целью изобретени вл етс повышение эффективности пол ризации поимерных тел за счет осуществлени контрол и управлеьш над протеканием процесса пол ризации, путем включени в цепь зар да дополнительного конденсатора, емкость которого превышает емкость между обкладками непол ризованного полимерного тела.The aim of the invention is to increase the polarization efficiency of the polymer bodies by controlling and controlling the course of the polarization process by incorporating a charge into the circuit of an additional capacitor whose capacity exceeds the capacitance between the plates of the unpolarized polymeric body.
В процессе пол ризации примен етс высоковольтный дополнительный конденсатор, подключенный последовательно в цепь зар да.The polarization process employs a high-voltage auxiliary capacitor connected in series to the charge circuit.
Емкость С2 дополнительного кон- енсАтора выбираетс так, что (по крайней мере на один пор док), причем С означает емкость металлизированного с обеих сторон полимерного тела, Б таких услови х в .начале процесса пол ризации почти полное пол ризационное напр жение Ufj, начальное значение которого должно соответствовать напр женности не менее 4000 кВ см , падает на полимерном теле и вызывает ориентацию пол рных групп молекул в полимерном теле в направлении приложенного электрического пол . В ходе пол ризации происходит при оптимальном выборе емкости Cg последовательного конденсатора перераспределение, пол ризационного напр жени Up с полимерного тела на последовательный конденсатор, так, что даже при экстремально больигих значени х дл Up не может быть эле0The capacitance C2 of the additional capacitor is chosen so that (at least one order of magnitude), where C denotes the capacity of the polymer body metallized on both sides, B of such conditions at the beginning of the polarization process is almost complete polarization voltage Ufj, initial the value of which should correspond to a voltage of not less than 4000 kV cm, falls on the polymer body and causes the orientation of the polar groups of molecules in the polymer body in the direction of the applied electric field. During polarization, the optimal choice of the capacitance Cg of the series capacitor redistributes the polarization voltage Up from the polymer body to the series capacitor, so that even with extremely large values for Up there can be no
5five
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
ктрического пробо в полимерном теле. Пол ризаци проводитс предпочтительно при температурах Тр, дл которыхcrystal sample in the polymer body. Polarization is preferably carried out at temperatures Tp, for which
2 Тр - Т( (1 - температура плавлени 2 Tr - T ((1 - melting point
данного полимерного тела), причем Up остаетс приложенным до тех пор, пока полимерное тело с помощью охлаждени не охладитс до комнатной температуры или минимально до 20 ниже Тр. Продолжительность пол ризационного процесса составл ет 10-300 с. Между дополнительным конденсатором и полимерным телом происходит кибернетическое взаимодействие. Чем быстрее возрастает пол ризаци в полимерном теле, тем короче врем приложени полного напр жени Up к полимерному телу. Когда степень пол ризации достигла своего максимального значени , перераспределение напр жени на последовательньгй конденсатор закончено , и к полимерному телу приложено напр жение, при котором не может быть электрического пробо . Поэтому возможно и при температурах Тр, когда при применении относительно высоких напр жений до сих пор всегда происходили электрические пробои, пол ризовать с высокими напр женност ми полей , не ожида электрических пробоен из-за кратковременности действующего импульса напр жени . Кроме того, дополнительный конденсатор обладает токоограничительным эффектом, если в.процессе пол ризации произойдут пробои в полимерном теле.of this polymer body), while Up remains applied until the polymer body is cooled to room temperature or cooled to 20 below Tp by cooling. The duration of the polarization process is 10-300 seconds. A cybernetic interaction occurs between the additional capacitor and the polymer body. The faster the polarization increases in the polymer body, the shorter is the time when the total voltage Up is applied to the polymer body. When the degree of polarization has reached its maximum value, the redistribution of voltage across the series capacitor is complete, and a voltage is applied to the polymer body at which there can be no electrical breakdown. Therefore, it is possible even at temperatures Tp, when electric breakdowns have always occurred at the application of relatively high voltages, to polarize with high field strengths, do not expect electrical breakdowns due to the short duration of the current voltage pulse. In addition, an additional capacitor has a current-limiting effect if a breakdown in the polymer body occurs in the polarization process.
Пример 1. Пол ризаци фтор- полимеров. С тцествующа преимуществ. венно в модификации 1 одноосно ориентированна поливинилиденфторидна пленка толщиной 0,010 мм металлизируетс с двух сторон напыпением алюмини (1,0 см круглой площади) и нагреваетс до температуры пол ризации в . Использованный при пол ризации дополнительный конденсатор имеет емкость 10 нф, что превышает больше чем на один пор док емкость необработанной полимерной пленки . После включени пол ризационного напр жени 5 кВ напр жение U на дополнительном конденсаторе в течение одной минуты возрастает больше чем на 2,5 кВ, так что в дальнер1шем процессе пол р11зации прилагаемое к образцу напр жение составл ет меньше 2,5 кВ. В начале пол ризации почтиExample 1. Polarization of fluoropolymers. With tsenstvuyu advantages. In modification 1, a monoaxially oriented polyvinylidene fluoride film with a thickness of 0.010 mm is metallized on both sides by spraying aluminum (1.0 cm round area) and is heated to a polarization temperature of. The additional capacitor used in the polarization has a capacity of 10 nf, which exceeds by more than one order the capacity of the untreated polymer film. After switching on the polarization voltage of 5 kV, the voltage U on the additional capacitor increases by more than 2.5 kV for one minute, so that in the far process of polarization the voltage applied to the sample is less than 2.5 kV. At the beginning of the polarization almost
314314
полное пол ризационное напр жение приложено к образцу и вызывает ориентацию диполей. После п тиминутной пол риза1щи образец охлаждают до комнатной температуры, сохран при этом напр женность пол . В результате этого процесса пол ризации поли- винилденфторидна пленка получает пьезоэлектрический коэффициент 8 х 10 ед. СГСЭ и пироэлектрический коэффициент 8 нК/см.К.full polarization voltage is applied to the sample and causes dipole orientation. After five minutes of polarization, the sample is cooled to room temperature, while maintaining the intensity of the field. As a result of this process of polarization, the polyvinyldene fluoride film receives a piezoelectric coefficient of 8 x 10 units. CGSE and pyroelectric coefficient of 8 nK / sm.K.
При пол ризации двухосно ориентированной поливинилиденфторидной пленки (металлизированна площадь 0,8cM толщиной 0,006 мм прилагают пол ризационное напр жение 2,5 кВ при , использу тот же самьй дополнительный конденсатор. Пол ризаци может быть проведена без электрического пробо (пьезоэлектрический коэффициент 5-10 ед. СГСЭ, пироэлектрический коэффициент 4 нК/см -К)When polarizing a biaxially oriented polyvinylidefluoride film (metallized area of 0.8cM with a thickness of 0.006 mm, a polarization voltage of 2.5 kV is applied at using the same additional capacitor. Polarization can be carried out without electrical breakdown (piezoelectric coefficient of 5-10 units). CGSE, pyroelectric coefficient 4 nK / cm -K)
Пол ризаци поливинш1фторцд;1ьк пленок толщиной 0,015 мм (метащлизи рованна площадь 1 см) требует последовательного конденсатора емкостью 1 нф. Температура пол ризации составл ет , а пол ризационное напр жение 6 кВ. В результате пол рзации в этом случае получилс пироэлектрический коэффициент 2 нК/см -К,Polarization of polyfins; 1k films of 0.015 mm thickness (1 cm methactimised area) requires a series capacitor with a capacity of 1 nF. The polarization temperature is, and the polarization voltage is 6 kV. As a result of the polarization, in this case, a pyroelectric coefficient of 2 nK / cm -K was obtained,
Пример 2, Пол ризаци полиакрил нитрила :Example 2 Polymerization of polyacryl nitrile:
При пол ризации полиакрилнитрила исход т из высокоориентированных пленок (одноосно ориентированных) толщиной 0,010 мм (металлизированна площадь 1 см). Емкость последовательного конденсатора составл ет в этом случае 5 нф, пол ризационное напр жение 5 кВ. Пол ризаци проводитс при 120 с по описанному режиму . Полученный пироэлектрический коэффициент составл ет 4 нК/см -К.The polarization of polyacrylonitrile is based on highly oriented films (uniaxially oriented) with a thickness of 0.010 mm (metallized area of 1 cm). The capacitance of the series capacitor in this case is 5 nF, the polarization voltage is 5 kV. Polarization is carried out at 120 s according to the described mode. The resulting pyroelectric coefficient is 4 nK / cm-K.
Примерз. Пол ризаци полиамидов . Одноосно ориентированна полиамидна пленка на основе гюлиамлда - 11 толщиной 0,010 мм металлизируетс с двух сторон алюминием (металлизированна площадь 1 см). Температура пол ризации составл ет 120 с, прилагаетс пол ризационноеFroze Polyamide polyamides. A gialymould-based, uniaxially oriented polyamide film with a thickness of 0.010 mm is metallized on both sides with aluminum (the metallized area is 1 cm). The polarization temperature is 120 s; a polarization is applied.
напр жение 5 кВ. Емкость последовательного конденсатора составл ет 5 нф. Пленку пол ризуют 5 мин и затем охлаждают в электрическом поле до комнатной температуры.voltage 5 kV. The capacitance of the series capacitor is 5 nf. The film is polarized for 5 minutes and then cooled in an electric field to room temperature.
Б тех же услови х пол ризации были также пол ризованы полученные из 2%-ного раствора в муравьиной кислоте пленки (толщиной 0,010 мм) на основе полиамида - 7 и полиамида - 55.Under the same conditions of polarization, films obtained from a 2% solution in formic acid (0.010 mm thick) based on polyamide - 7 and polyamide - 55 were also polarized.
Перед пол ризацией пленки подвергались 4-кратной выт жке и затем металлизации алюминием (площадь 0,8см).Before polarization, the films were subjected to a 4-fold stretch and then metallized with aluminum (0.8 cm area).
Пироэлектрические коэффициенты составл ют 2 нК/см «К дл полиамида 11 и 3 нК/см К дл полиамидов - 55 и -7.The pyroelectric coefficients are 2 nK / cm "K for polyamide 11 and 3 nK / cm K for polyamides - 55 and -7.
Предлага емое устройство может без пробоев проводить пол ризацию с экстремально высокими напр женност миThe proposed device can carry out polarization with extremely high voltages without breakdowns.
полей. Пол ризованные полимерные те- ла отличаютс пьезо- и/или пироэлектрическими коэффициентами, значени которых выше средних. Устройство реализуемо простыми средствами. Продолжительность пол ризации лежит в интервале от нескольких секунд до нескольких минут. Предлагаемое устройство может эффективно примен тьс преимущественно при пол ризации полимерныхfields. Polarized polymer bodies differ in piezoelectric and / or pyroelectric coefficients, whose values are above average. The device is implemented by simple means. The duration of polarization is in the range from several seconds to several minutes. The proposed device can be effectively used mainly in the polarization of polymeric materials.
тел в виде пленки или фольги, имеющих пол рные группы в первичной структуре молекул. В качестве таких полимеров могут быть использованы гало- генированные винилполимеры, полиэфиры и полиамиды, полиуретаны, полимо- . чевины, полиакрилонитрил и поликарбонаты .bodies in the form of a film or foil having polar groups in the primary structure of molecules. As such polymers, halogenated vinyl polymers, polyesters and polyamides, polyurethanes, polymexanes can be used. Cheviny, polyacrylonitrile and polycarbonates.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD21027578A DD141881B1 (en) | 1978-12-29 | 1978-12-29 | METHOD AND DEVICE FOR POLARIZING POLYMERFORMKOERPERN |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1448368A1 true SU1448368A1 (en) | 1988-12-30 |
Family
ID=5516234
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU797770964A SU1448368A1 (en) | 1978-12-29 | 1979-12-05 | Device for polarization of polymer bodies |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS55106233A (en) |
DD (1) | DD141881B1 (en) |
SU (1) | SU1448368A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2465673C2 (en) * | 2007-03-22 | 2012-10-27 | Дзе Юниверсити Оф Токио | Charged dielectric and device that comprises it to convert electrostatic induction |
RU2755643C1 (en) * | 2021-02-11 | 2021-09-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН) | Method for polarizing film from polymer material and device for its implementation |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0653820B2 (en) * | 1986-03-26 | 1994-07-20 | ポリプラスチックス株式会社 | Molded resin with fixed polarization orientation |
JP4792764B2 (en) * | 2005-02-23 | 2011-10-12 | パナソニック電工株式会社 | Pyroelectric device manufacturing equipment |
JP4845084B2 (en) * | 2005-02-28 | 2011-12-28 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Ferroelectric film and manufacturing method thereof |
-
1978
- 1978-12-29 DD DD21027578A patent/DD141881B1/en not_active IP Right Cessation
-
1979
- 1979-12-05 SU SU797770964A patent/SU1448368A1/en active
- 1979-12-21 JP JP16572279A patent/JPS55106233A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2465673C2 (en) * | 2007-03-22 | 2012-10-27 | Дзе Юниверсити Оф Токио | Charged dielectric and device that comprises it to convert electrostatic induction |
RU2755643C1 (en) * | 2021-02-11 | 2021-09-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН) | Method for polarizing film from polymer material and device for its implementation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS55106233A (en) | 1980-08-14 |
DD141881A1 (en) | 1980-05-21 |
DD141881B1 (en) | 1981-07-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Hicks et al. | Ferroelectric properties of poly (vinylidene fluoride‐tetrafluoroethylene) | |
Ikeda et al. | Nonlinear dielectric constant and ferroelectric‐to‐paraelectric phase transition in copolymers of vinylidene fluoride and trifluoroethylene | |
Lee et al. | Effect of annealing on the ferroelectric behavior of nylon‐11 and nylon‐7 | |
US4427609A (en) | Process for producing piezoelectric polymer films | |
US5254296A (en) | Method to double the piezo-and pyroelectric of polyvinylidine fluoride (PVDF) films | |
JP2002513514A (en) | Ferroelectric relaxor polymer | |
Mei et al. | The ferroelectric behavior of odd-numbered nylons | |
SU1448368A1 (en) | Device for polarization of polymer bodies | |
CA1333380C (en) | Process for making polarized material and polarized products | |
Mizutani et al. | Thermally stimulated currents in polyvinylidene fluoride. I. Unstretched alpha-form PVDF | |
US4459634A (en) | Reverse field stabilization of polarized polymer films | |
Bamji et al. | Piezoelectricity and pyroelectricity of polyvinylidene fluoride corona‐poled at elevated temperature | |
US3032706A (en) | Four terminal ferroelectric crystals | |
Konaga et al. | Piezoelectricity in oriented films of poly (γ‐benzyl‐l‐glutamate) | |
US7323506B2 (en) | High performance P(VDF-TrFE) copolymer for pyroelectric conversion | |
Scheinbeim et al. | Field‐induced dipole reorientation and piezoelectricity in heavily plasticized nylon 11 films | |
Muralidhar et al. | Pyroelectric behavior in barium titante/polyvintlidene fluoride composites | |
Jimbo et al. | Analysis of the hysteresis curve of ferroelectric polymers by a phenomenological relaxation theory | |
US4381534A (en) | Process and arrangement for the polarization of shaped objects made from polymers | |
Sorokina | Two components of polarization in ferroelectric polymers | |
JPH0191412A (en) | Manufacture or piezo-electric polymer film | |
Hughes et al. | Study of pyroelectric and relaxation phenomena in poly (vinylidene fluoride) using thermal current analysis | |
Amin et al. | Pyroelectricity in rubber composite films | |
Womes et al. | Dynamics of polarization growth and polarization reversal in PVDF films | |
JPH0376598B2 (en) |