Способ изготовления электрета
(57) Использование: в качестве источников внешнего электрического поля, а также для изготовления мембран, конденсаторных микрофонов, аккумуляторов энергии и др. Сущность изобретения: способ изготовления электрета путем воздействия на полимерный пленочный материал полем коронного разряда, в котором в качестве полимерного пленочного материала берут полиэтилентерефталатную пленку с покрытием из сополимера винилхлорида с винилацетатом и подвергают термообработке при 90-120oС в течение 40-120 минут, а затем воздействуют полем коронного разряда при напряжении 25-45 кВ и времени поляризации 60-120 секунд в процессе охлаждения, причем покрытие формируют на полиэтилентерефталатной пленке из 5-7%-ного раствора сополимера в ацетоне, что позволяет получить электреты с начальной электретной разностью потенциалов в 15 раз большей по сравнению с прототипом и большей стабильностью заряда во времени. Cпособ позволяет увеличить величину и стабильность заряда во времени. 1 табл.
Изобретение относится к области получения пленочных полимерных электретов и может быть использовано в качестве источников внешнего электрического поля, а также для изготовления мембран, конденсаторных микрофонов, аккумуляторов энергии и др.
Известны способы изготовления электретов путем воздействия на полимерные пленочные материалы полем коронного разряда, в качестве полимерных пленочных материалов используют политетрафторэтилен, полиэтилен, полипропилен, полиамид и др. [1] Недостатками электретов, изготовленных этими способами, является то, что они обладают недостаточной величиной и стабильностью заряда во времени (Uo= 200oC400 В,
хр. 5 часовoC100 суток). Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому эффекту является способ изготовления электрета путем воздействия на полимерный пленочный материал из полиэтилентерефталата полем коронного разряда. Электреты, изготовленные этим способом, обладают невысоким значением потенциала поверхности и нестабильностью его во времени [2] Задачей изобретения является увеличение величины и стабильности заряда во времени электрета, изготовленного заявляемым способом. Техническая задача решается способом изготовления электрета путем воздействия на полимерный пленочный материал полем коронного разряда, в котором в качестве полимерного пленочного материала берут полиэтилентерефталатную пленку с покрытием из сополимера винилхлорида с винилацетатом и подвергают термообработке при 90-120oС в течение 40-120 минут, а затем воздействуют полем коронного разряда при напряжении поляризации 25-45 кВ и времени поляризации 60-120 с в процессе охлаждения, причем покрытие формируют на полиэтилентерефталатной пленке из 5-7%-ного раствора сополимере в ацетоне, что позволяет получить электреты с начальной электретной разностью потенциалов в 15 раз большей по сравнению с прототипом и большей стабильностью заряда во времени. Сополимер винилхлорида с винилацетатом имеет общую формулу: 
где (см. ТУ 6-01-1181-87) массовая доля Сl (%) 52,5; массовая доля звеньев винилового спирта 4-6. Раствор сополимера винилхлорида с винилацетатом в ацетоне для формирования покрытия на полиэтилентерефталатной пленке готовят следующим образом: берут 5-7 г сополимера и растворяют небольшими порциями при постоянном перемешивании в 95-93 г ацетона до гомогенного состояния. В качестве подложки используют полиэтилентерефталатную пленку (ТУ 6-05-1454-71) толщиной от 15 до 90 мкм. Воздействие поля коронного разряда на образцы осуществляют в газовой среде с помощью высоковольтного источника питания ВС-23, который подключается к системе игольчатых электродов (Межвузовский сборник научных работ "Электретный эффект и электрическая релаксация в твердых диэлектриках". М. 1984. с. 157-159/. Данное изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения: Пpимер 1. Готовят 5%-ный раствор сополимера винилхлорида с винилацетатом в ацетоне (5 г сополимера в 95 г ацетона), наносят его на полиэтилентерефталатную пленку толщиной 15 мкм. Полимерный пленочный материал с покрытием из сополимера винилхлорида с винилацетатом подвергают термообработке при температуре 90oС в течение 40 минут, а затем воздействуют полем коронного разряда в процессе охлаждения при напряжении поляризации Uп 35 кВ и времени поляризации п= 60 с.. Пример 2. Аналогичен примеру 1, но на полиэтилентерефталатную пленку наносят 6%-ный раствор сополимера винилхлорида с винилацетатом в ацетоне. Пример 3. Аналогичен примеру 1, но на полиэтилентерефталатную пленку наносят 7%-ный раствор сополимера винилхлорида с винилацетатом в ацетоне. Примеры 4-7. Аналогичны примеру 1, но 5%-ный раствор сополимера винилхлорида с винилацетатом в ацетоне наносят на полиэтилентерефталатную пленку толщиной 25, 65, 75 и 90 мкм. Примеры 8-11. Аналогичны примеру 2, но 6%-ный раствор сополимера винилхлорида с винилацетатом в ацетоне наносят на полиэтилентерефталатную пленку толщиной 25, 65, 75 и 90 мкм. Примеры 12-15. Аналогичны примеру 3, но 7%-ный раствор сополимера винилхлорида с винилацетатом в ацетоне наносят на полиэтилентерефталатную пленку толщиной 25, 65, 75 и 90 мкм. Пример 16. Аналогичен примеру 1, но полимерный пленочный материал с покрытием из сополимера винилхлорида с винилацетатом подвергают термообработке при температуре 120oС. Примеры 17-20. Аналогичны примеру 16, но 5%-ный раствор сополимера винилхлорида с винилацетатом в ацетоне наносят на полиэтилентерефталатную пленку толщиной 25, 65, 75 и 90 мкм. Пример 21. Аналогичен примеру 2, но полимерный пленочный материал с покрытием из сополимера винилхлорида с винилацетатом подвергают термообработке при температуре 120oС. Примеры 22-35. Аналогичны примеру 21, но 6%-ный раствор сополимера винилхлорида с винилацетатом наносят на полиэтилентерефталатную пленку толщиной 25, 65, 75 и 90 мкм. Пример 26. Аналогичен примеру 3, но полимерный пленочный материал с покрытием из сополимера винилхлорида с винилацетатом подвергают термообработке при 120oС. Примеры 27-30. Аналогичны примеру 26, но 7-ный раствор сополимера винилхлорида с винилацетатом в ацетоне наносят на полиэтилентерефталатную пленку толщиной 25, 65, 75 и 90 мкм. Пример 31. Аналогичен примеру 1, но полимерный пленочный материал с покрытием из сополимера винилхлорида с винилацетатом подвергают термообработке при 160oС. Примеры 32-35. Аналогичны примеру 31, но 5%-ный раствор сополимера винилхлорида с винилацетатом в ацетоне наносят на полиэтилентерефталатную пленку толщиной 25, 65, 75 и 90 мкм. Пример 36. Аналогичен примеру 2, но полимерный пленочный материал с покрытием из сополимера винихлорида с винилацетатом подвергают термообработке при 160oС. Примеры 37-40. Аналогичны примеру 36, но 6%-ный раствор сополимера винилхлорида с винилацетатом в ацетоне наносят на полиэтилентерефталатную пленку толщиной 25, 65, 75 и 90 мкм. Пример 41. Аналогичен примеру 3, но полимерный пленочный материал с покрытием из сополимера винилхлорида с винилацетатом подвергают термообработке при температуре 160oС. Примеры 42-45. Аналогичны примеру 41, но 7%-ный раствор сополимера винилхлорида с винилацетатом в ацетоне наносят на полиэтилентерефталатную пленку толщиной 25, 65, 75 и 90 мкм. Пример 46. Аналогичен примеру 1, но полимерный пленочный материал с покрытием из сополимера винилхлорида с винилацетатом подвергают термообработке в течение 60 минут. Примеры 47-60. Аналогичны примеру 46, но 5, 6 и 7%-ные растворы сополимера винилхлорида с винилацетатом в ацетоне наносят на полиэтилентерефталатную пленку толщиной 25, 65, 75 и 90 мкм. Пример 61. Аналогичен примеру 1, но полимерный пленочный материал с покрытием из сополимера винилхлорида с винилацетатом подвергают термообработке при температуре 120oС в течение 60 минут. Примеры 62-75. Аналогичны примеру 61, но 5, 6 и 7%-ные растворы сополимера винилхлорида с винилацетатом в ацетоне наносят на полиэтилентерефталатную пленку толщиной 25, 65, 75 и 90 мкм. Пример 76. Аналогичен примеру 1, но полимерный пленочный материал с покрытием из сополимера винилхлорида с винилацетатом подвергают термообработке при 160oС в течение 60 минут. Примеры 77-90. Аналогичны примеру 76, но 5, 6 и 7%-ные растворы сополимера винилхлорида с винилацетатом в ацетоне наносят на полиэтилентерефталатную пленку толщиной 25, 65, 75 и 90 мкм. Пример 91. Аналогичен примеру 1, но полимерный пленочный материал с покрытием из сополимера винилхлорида с винилацетатом подвергают термообработке при температуре 90oС в течение 120 минут. Примеры 92-105. Аналогичны примеру 91, но 5, 6 и 7%-ные растворы сополимера винилхлорида с винилацетатом в ацетоне наносят на полиэтилентерефталатную пленку толщиной 25, 65, 75 и 90 мкм. Пример 106. Аналогичен примеру 1, но полимерный пленочный материал с покрытием из сополимера винилхлорида с винилацетатом подвергают термообработке при температуре 120oС в течение 120 минут. Примеры 107-120. Аналогичны примеру 106, но 5, 6 и 7%-ные растворы сополимера винилхлорида с винилацетатом в ацетоне наносят на полиэтилентерефталатную пленку толщиной 25, 65, 75 и 90 мкм. Пример 121. Аналогичен примеру 1, но полимерный пленочный материал с покрытием из сополимера винилхлорида с винилацетатом подвергают термообработке при 160oС в течение 120 минут. Примеры 122-135. Аналогичны примеру 121, но 5, 6 и 7%-ные растворы сополимера винилхлорида с винилацетатом в ацетоне наносят на полиэтилентерефталатную пленку толщиной 25, 65, 75 и 90 мкм. Примеры 136-137. Аналогичны примеру 26, но воздействуют полем коронного разряда при напряжении 25 и 45 кВ. Примеры 138-139. Аналогичны примеру 28, но воздействуют полем коронного разряда при напряжении 25 и 45 кВ. Примеры 140-141. Аналогичны примеру 30, но воздействуют полем коронного разряда при напряжении 25 и 45 кВ. Примеры 142-143. Аналогичны примеру 26, но воздействуют полем коронного разряда в течение 90 и 120 секунд. Примеры 144-145. Аналогичны примеру 28, но воздействуют полем коронного разряда в течение 90 и 120 секунд. Примеры 146-147. Аналогичны примеру 30, но воздействует полем коронного разряда в течение 90 и 120 секунд. Примеры 150-151 (по прототипу). Данные по режимным условиям изготовления электретов и их свойствам приведены в таблице 1. Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что величина начальной электретной разности потенциалов для электретов, полученных заявляемым способом, возрастает в 15 раз по сравнению с прототипом, в течение 200 суток величина заряда остается равной 1500-2700 В, а для прототипа она за это же время падает до нуля.Формула изобретения
Способ изготовления электрета путем воздействия на полимерный пленочный материал полем коронного разряда, отличающийся тем, что в качестве полимерного пленочного материала берут полиэтилентерефталатную пленку с покрытием из сополимера винихлорида с винилацетатом и подвергают термообработке при 90 120oС в течение 40 120 мин, а затем воздействуют полем коронного разряда при напряжении поляризации 25 45 кВ и времени поляризации 60 120 с в процессе охлаждения, причем покрытие формируют на полиэтилентерефталатной пленке из 5 7%-ного раствора сополимера в ацетоне.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6
Похожие патенты:
Способ изготовления электрета // 2066889
Изобретение относится к способу изготовления полимерных электретов, которые могут быть использованы в фильтрах, например, для очистки нефтесодерожащих сточных вод, для очистки воздуха, а также для производства электретных конденсаторных микрофонов и телефонов
Устройство для изготовления электрета // 2037225
Изобретение относится к твердотельной электронике и может быть использовано для получения высококачественных электретных материалов
Изобретение относится к области изготовления электретов постоянно наэлектризованных диэлектриков и может быть использовано в радиотехнической промышленности и в промышленности средств связи для изготовления мембран электроакустических преобразователей, емкостных датчиков, коммутирующих устройств и т.д
Керамический материал // 1734127
Изобретение относится к пьезотехнике и может быть использовано при изготовлении пьезоэлементов из пьезокерамических материалов
Устройство для поляризации полимерных тел // 1448368
Способ изготовления электрета // 1311518
Устройство для изготовления электрета // 1303046
Изобретение относится к устройствам для изготовления электретов
Устройство для изготовления электретов // 1097113
Изобретение относится к технике изготовления электретов на основе анодного оксида алюминия, которые могут быть использованы в различных электрофизических устройствах: микрофонах, датчиках, фильтрах для очистки воздуха
Изобретение относится к фильтрующим средам электретного эффекта с улучшенной, фильтрующей способностью (так называемые "электретные фильтры")
Изобретение относится к способам изготовления диэлектрических изделий, длительно сохраняющих статический заряд
Способ получения полимерного электрета // 2298245
Изобретение относится к области электротехники, в частности к получению полимерных электретов, которые используются в герметизирующих системах, в триботехнике, в различных приборах и аппаратах, таких как электретные дозиметры, электретные фильтры, а также в звуковоспроизводящей аппаратуре
Изобретение относится к усовершенствованию электрета и устройству для преобразования энергии посредством электростатической индукции, содержащему такой электрет
Способ изготовления пленочного электрета // 2477540
Изобретение относится к области технологий изготовления пленочных электретов и может быть использовано, например, при производстве биполярных электретных микрофонов и нового класса пьезодатчиков на основе ламинированных электретных пленок, обладающих гигантским пьезомодулем (до 1000 нКл/Н)
Способ изготовления электретов // 2521598
(57) Изобретение относится к области электротехники, в частности к способу изготовления электретов, и может быть использовано в медицине для изготовления костных имплантатов, применяемых в хирургии для лечения переломов костей и артрозов суставов. Предложенный способ изготовления электретов обеспечивает зарядку наружной поверхности изделия-электрета сложной конфигурации, основа которого изготовлена из тантала, со всех сторон покрытого тонким слоем оксида тантала, путем создания разности потенциалов между проводящей основой и наружной поверхностью изделия через жидкостной контакт, для чего указанное изделие при разности потенциалов погружают в емкость с жидкостью и затем извлекают из нее. Также в заявленном способе предусмотрено изменение величины разности потенциалов при извлечении изделия из жидкости и изменение уровня жидкости относительно изделия, при этом указанная жидкость представляет собой смесь воды и этилового спирта. Предложенный способ позволяет получать на поверхности имплантата сложной формы электретный слой при заданном распределении потенциала по всей поверхности изделия за один проход, т.е. при одном извлечении изделия из жидкости, что является техническим результатом предложенного изобретения. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
Способ изготовления пленочного электрета // 2523337
Изобретение относится к области электротехники, а именно к способу изготовления полимерных пленочных электретов, которые могут быть использованы при производстве биполярных электретных микрофонов и пьезодатчиков на основе ламинированных электретных пленок, обладающих стабильным зарядом. Заявленный способ включает нанесение на металлический электрод слоя фторполимера, нанесение на поверхность фторполимера дискретного слоя, состоящего из изолированных друг от друга наноразмерных агрегатов из титансодержащих наноструктур, и последующее электретирование в положительном коронном разряде, при этом перед нанесением титансодержащих наноструктур поверхность фторполимера трибоэлектризуют диэлектрическим контртелом, сообщая поверхности отрицательный заряд. Повышение величины и стабильности поверхностной плотности положительного заряда пленочного фторполимерного электрета является техническим результатом заявленного изобретения. 2 ил., 2 пр.
Способ изготовления пленочного электрета // 2528618
Изобретение относится к области технологий изготовления пленочных электретов и может быть использовано, например, при производстве биполярных электретных микрофонов и нового класса пьезодатчиков на основе ламинированных электретных пленок, обладающих гигантским пьезомодулем (до 1000 пКл/Н). Целью изобретения является повышение величины и стабильности поверхностной плотности положительного заряда в пленочных фторполимерах. Это достигается тем, что в способе изготовления пленочного электрета, включающем нанесение на металлический электрод слоя фторполимера, нанесение на поверхность фторполимера дискретного слоя, состоящего из изолированных друг от друга наноразмерных агрегатов титансодержащих наноструктур, и последующее электретирование в положительном коронном разряде, перед нанесением титансодержащих наноструктур поверхность фторполимера обрабатывают плазмой высокочастотного емкостного разряда в атмосфере насыщенного водяного пара. Использование данного технического решения позволяет не менее чем в 1.45 раза увеличить поверхностную плотность положительного заряда во фторполимерах, а также повысить временную и термостабильность заряда. 2 ил., 5 пр.
