Сегнетоэлектрический термостойкий материал

 

Применение полидиметилсилоксана общей формулы В качестве сегнетоэлектрического термостойкого материала для изготовления конденсаторов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

g(51) Н 01 G 7/04

1

) ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 faf

/,,2 (5

ГОСУДАРСТ ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

OO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3337845/18-21 (22) 04.09.81 (46) 30.10.83. Вюл, В 40 (72) В.С. Воищев,- H.Ï. Елисеева, П.М. Валецкий и В.В. Коршак (7l) Воронежский сельскохоэяйственный институт им. К.Д. Рлиики (53) 621.319.4(088.8) (56) 1. Po8onsky T., Oouzon P., Sadron С. Compt. Rend., 1960, 250, 3414 (прототип).

„„Я0„„1051601 A (54) СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТЕРМОСТОЙКИЙ МАТЕРИАЛ.

:(57) Применение полидиметилсилоксана общей формулы бнэ . бнз

) 1 ьО giO ! бН3 фХ H 2Х в качестве сегнетоэлектрического термостойкого материала для изготовления конденсаторов.

1051601

Изобретение относится к пироэлектрическим соединениям для нелинейных емкостных элементов.

Известно, что сильными пироэлектрическими (сегнетоэлектрическими) свойствами обладает дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) в интервале температур 30 — 50 C. Температура точки Кюри у ДНК равна 60 С. В ДНК возникает значительное собственное поляризационное напряжение (1 ).

Основной недостаток биополимера с точки зрения использования его в различных областях современной техники закл(-(чается в том, что он не термостоек и не может быть получен в требуемом количестве для практического использования.

Цель изобретения — разработка высокотермостойкого синтетического кремнийорганического полимерного материала, обладающего пироэлектрическими свойствами.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве сегнетоэлектрического высокотермостойкого материала применяют полициметилсилоксан общей формулы

30 сНЗ (Si0

1 сн э

I (0

I ,Н

Силиконовые эластомеры характеризуются исключительно широким ин о тервалом температур от -80 до -250 С и выпускаются в достаточном количест,ве промышленными предприятиями. 4р

Пироэлектрические свойства полидиметилсилоксана позволяют использовать его в новых отраслях, в которых ранее кремнийорганические полимеры не применялись,для изготовления не- 45 линейных емкостных элементов, а также всевозможных устройств, работа которых основана на явлении спонтан- ной поляризации.

Полидиметилсилоксан отличается от других известных эластомеров тем, что он имеет низкую температуру стеклования, которая составляет

-123 C, низкое значение энергии активации вязкого течения полимеров

3,7 ккал. Приведенные характеристики свидетельствуют о высокой гибкости макромолекул полидиметилсилоксана, что играет главную роль в кинетике его кристаллизации, определяя возможность переупаковок цепей, 60 ведущих к образованию зародышей кристаллов и способствующих организации внутренней структуры полимера, благодаря которой он приобретает пироэлектрические свойства.

Пример. Пленки из полидиметилсилоксана общей формулы

С Н

Si0

Н

3 (5i0

Исследуемый полидиметилсилоксан имеет мол. массу 600000.

Предлагаемое кремнийорганическое соединение обладает значительным пироэлектрическим эффектом, возни= кающий при охлаждении ток спонтанной поляризации имеет сравнительно высо-: толщиной 70 — 100 мкм помещают между измерительными электродами диаметром

1, 5 ° 10 2 M. Исследуемый образец помещают в специальную камеру, позволяющую проводить измерения в атмосфере различных инертных газов. Образец подключают к электрометру. Охлаждают образец в атмосфере гелия со скоростью 2 град/мин от комнатной температуры до -180 С. При охлаждении обо разца, начиная с комнатных температур, электрометр фиксирует ток поляризации,величина которой незначительно уменьшается, В области температуры кристаллизации полидиметилсилоксана -70 С наблюдается резкое увеличение тока спонтанной поляризации () (фиг.1), который проходит через максимум. Спонтанная поляризация (Рэ) резко возрастает в области максимума тока спонтанной поляризации. В этой же области температур величина относительной диэлектрической проницаемости претерпевает резкий скачок (фиг.2). Характер изменения величин э, РЭ и Е в зависимости от температуры имеет вид, типичный для пироэлектриков в области температуры, соответстВующей точки Кюри.

Направление тока спонтанной поляризации можно изменять, задавая незначительный градиент температуры между измерительными электродами, при этом у более горячего электрода возникает положительный,.а у холодного отрицательный заряд. Направлением спонтанной поляризации полидиметилсилоксана можно управлять не только создавая заданное направление градиента температуры между электродами, но и внешним электрическим полем, Так, если охлаждать образец в сравнительно невысоком внешнем электрическом поле 10 В/м, Ь которое выключается при от -65 до

-70 C то при дальнейшем охлаждении образца направление спонтанной поляризации определяется направлением приложенного внешнего электрического поля и не зависит от направления градиента температуры.

1051Ь01

Составитель A. Салынский

Редактор A.. Курах Техред С.Мигунова Корректор А, Дзятко

Заказ 8677/51 Тираж 703 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., a. 4/5

«

Филиал ППП Патент, r.. Ужгород, ул. Проектная, 4

I кую величину — значение плотности тока в максимуме 4 ° lQBA/м .

Использование полидиметилсилокса-. на, образующего прочные однородные прозрачные пленки, в качестве пироэлектрика упростит технологию изготовления нелинейных емкостных элементов специального назначения.