пустая. Напряженность электрического поля и поляризованность
 Скачать 30.55 Kb.
|
|
, 
– это векторные величины, описывающие состояние диэлектрика, находящегося под воздействием электрического поля [11].
– это промежуток времени, в течение которого сохраняются электретные характеристики материала. Различные полимеры сохраняют электретные характеристики от трех до десяти лет [9].
[12] является одним из основных факторов стабильности заряда электрета. Стабильность электретных свойств возрастает при уменьшении проводимости диэлектрика [6].| |  , | (3.1) |
где
– толщина образца электрета;
подвижность носителей заряда;
– напряженность поля в слое, через который мигрируют носители заряда; 
– величина потенциального барьера, преодолеваемого носителями заряда;
– постоянная Больцмана.Учитывая вышесказанное, измерения электретных свойств проводят как в изотермических условиях, так и при постоянном нагреве. На сегодняшний день существует около десяти модификаций метода термостимулирования разряда электретов [13].
Одной из характеристик электрета является эффективная поверхностная плотность заряда
, ее определяют различными методами, из которых наиболее распространен компенсационный или индукционный метод (ГОСТ 25209-82). Сущность метода заключается в измерении напряжения, подаваемого на электроды для компенсации электрического поля, индуцируемого в зазоре электрет − подвижный вибрирующий электрод. Поверхностную плотность заряда вычисляют по формуле:| |  , | (3.2) |
где
— электретная разность потенциалов, равная компенсирующему напряжению; — толщина электрета.Согласно феноменологической теории электретов [9], эффективная поверхностная плотность зарядов, измеряемая индукционным методом, складывается из гомозаряда
и гетерозаряда Р:| |  | (3.3) |
Поляризация и гомозаряд изменяются во времени экспоненциально. Если измерять
при разный температурах, то построив зависимость 
от 
, можно найти время релаксации заряда 
. Время релаксации при температуре эксплуатации или хранения (20°С) получают экстраполяцией зависимости 
[11].Гетерозаряд наблюдается у электрета в том случае, когда его поляризационный заряд больше экранирующего гомозаряда, а гомозаряд − в противоположном случае. Переход заряда электрета через нуль и обращение знака заряда связано с тем обстоятельством, что гетеро- и гомозаряды все время меняются, а времена их релаксации неодинаковы [9].
Электретное состояние может возникнуть в диэлектрике в результате действия на него электрического поля, освещения, нагрева, облучения, трения, механической деформации, лазерного луча и т.п., а также различных комбинаций этих факторов. Общим при этом является то, что диэлектрик в результате указанных воздействий поляризуется и/или заряжается. Возможных комбинаций воздействия, а следовательно, и методов получения электретного состояния достаточно много.
Метод термоэлектретирования сводится к помещению диэлектрика в электрическое поле при некоторой повышенной температуре с последующим охлаждением в этом поле. Первоначально считалось, что полученный таким способом термоэлектрет имеет только дипольную (в крайнем случае объемно-зарядовую) остаточную поляризацию. Дальнейшие исследования показали, что при использовании сравнительно высоких поляризующих электрических полей возможны либо пробои воздушных зазоров между прижимными электродами и диэлектриком, либо инжекция носителей заряда из напыленных электродов в диэлектрик.
В основе метода коронного разряда лежит перенос заряда из области электрического разряда в воздушном (газовом) зазоре на поверхность диэлектрика. При этом ионы либо передают свой заряд диэлектрику и возвращаются обратно в воздух, либо проникают в приповерхностную область диэлектрика, где фиксируются ионными ловушками. Понятно, что при изготовлении короноэлектретов в принципе может нарушаться электронейтральность диэлектрика. Преимуществом коронного электретирования являются простота аппаратуры и высокая производительность (имеются установки непрерывного электретирования полимерной пленки, перематывающейся с одной катушки на другую). Метод коронного разряда на сегодняшний день является наиболее распространенным в производстве пленочных электретов [3].
Метод электретирования электронным пучком. Воздействие на диэлектрик электронного пучка приводит к инжекции электронов внутрь материала с образованием отрицательно заряженных слоев. Облучение электронным пучком фторсодержащих полимеров позволяет получать на их основе так называемые радиоэлектреты со временем жизни электретного состояния, достигающим при комнатной температуре десятков лет [3]. Радиоэлектреты, полученные описанным способом, как правило, являются моноэлектретами. Несомненным преимуществом метода является возможность создания необходимого поверхностного распределения заряда электрета путем сканирования электронного пучка. Специальный рисунок поверхностного распределения заряда электрета, во-первых, позволяет, как отмечалось ранее, регулировать толщину области внешних электрических полей электретов и, во-вторых, создавать нужную конфигурацию планарного распределения заряда в электроакустических преобразователях с заданной диаграммой направленности.