СТАРЕНИЕ ДИЭЛЕКТРИКОВ

Совокупность физических и химических процессов, протекающих в диэлектриках и диэлектрических деталях различных электронных устройств при их хранении и эксплуатации и приводящих к необратимым или частично обратимым изменениям их свойств. Старение диэлектриков при их хранении связано со структурными превращениями в диэлектриках, например с перестройкой их кристаллографии, структуры, химическими реакциями на границах фаз, изменениями энергетического состояния. Характер процессов временного Старения диэлектриков определяется, с одной стороны, природой самого диэлектрика (например, процесс старения органических диэлектриков протекает более интенсивно, чем неорганических), с другой - внешними воздействиями, которым он подвергается (высокие или низкие темпемпературы, ионизирующее излучение, внешние электрические поля, повышеная влажность, химически агрессивные среды, механические напряжения и т. п.).  Коврики диэлектрические размером 750х750 svan.com.ua. Купить диэлектрику с доставкой по Украине

Так, у полимеров наиболее распространённым является термоокислительное старение, в основе которого лежит цепная реакция окисления, включающая в себя зарождение, развитие и разветвление молекулярной цепи, распад и рекомбинацию радикалов. В присутствии озона происходит модификация макромолекул полимеров главным образом по двойным связям. Радиационное старение полимеров под действием ионизирующего излучений различного видов (гамма и рентгеновских лучей, смешанного излучения, например от ядерных реакторов) сводится к двум одновременно развивающимся процессам: деструкции (разрушению молекул) и сшиванию химических связей. В зависимости от соотношения энергий химических связей в основной цепи молекул и радикалах в одних полимерах (ПТФЭ, ПММА и других) преобладают процессы деструкции, в других (ПЭ, ПП, ПВХ, ПЭТФ) — сшивания. В контакте с живыми организмами полимеры обнаруживают биологическое старение.

Во внешних электрических полях может происходить электрическое Старение диэлектриков, проявляющееся в изменении их удельной проводимости, электрической прочности, цвета и других характеристик. Полимеры, например, особенно интенсивно стареют под действием плазмы газового разряда в присутствии кислорода в тех случаях, когда электрическое поле перпендикулярно к поверхности образца. Старение диэлектрика в электрических полях (постоянных и переменных) может быть связано с контактными явлениями: инжекцией электронов из металла или ПП (в МДП-структурах), из газового разряда; с их экстракцией с образованием в диэлектрике избыточного неравновесного объёмного заряда; с дрейфом и термодиффузией в диэлектрик (в постоянных электрических полях и при повышеных температурах) ионов с металлических электродов (серебра, палладия); миграционной поляризацией. Например, в стёклах из-за миграции в электрическое поле ионов щелочных металлов могут образовываться дендриты, необратимо уменьшающие электрическую прочность. Снижение электрической прочности из-за электрического старения тонких оксидных плёнок является, в частности, основной причиной отказов в МДП-структурах БИС. Электрические поля, создаваемые объёмными зарядами, влияют на процессы переполяризации диэлектриков. Например, в сегнетоэлектриках под действием объёмного заряда изменяется форма петель диэлектрического гистерезиса (возникают двойные и смещённые петли), происходит «закрепление» (стабилизация) доменной структуры, что приводит к необходимости увеличивать внешние переключающие поля в сегнетоэлектричских элементах при их переполяризации.

С целью замедления старения полимеров в них вводят стабилизаторы (антиоксиданты, антиозонанты, светостабилизаторы, антирады и другие), производят предварительную радиационную обработку. Регенерацию, иногда частичную, состарившихся сегнетоэлектриков, в т. ч. сегнетокерамики, производят в электрическом поле с полярностью, противоположной полярности при старении. В частности, таким путём у них удаётся восстановить первоначальную форму петли гистерезиса. Аналогичных результатов достигают посредством высокотемпературного отжига. Используют высокотемпературный отжиг и для искусственного состаривания диэлектриков с целью стабилизации или подгонки их характеристик в номинал. Так стабилизируют, например, пьезомодули и подгоняют частоту антирезонанса у пьезо-керамических фильтров.

Copyright © 2002 - 2017 Ravnopravie.kharkov.ua. All Rights Reserved.