Поверхностная электропроводность твердых диэлектриков.

Поверхностная электропроводность обусловлена присутствием влаги или загрязнений на поверхности диэлектрика. Вода отличает­ся, как указывалось выше, значительной удельной проводимостью. Достаточно тончайшего слоя влаги на поверхности диэлектрика, чтобы была обнаружена заметная проводимость, определяемая в основном толщиной этого слоя. Однако, поскольку сопротивление адсорбиро­ванной пленки влаги связано с природой материала, на поверхности которого она находится, поверхностную электропроводность обычно рассматривают как свойство самого диэлектрика.

Адсорбция влаги на поверхности диэлектрика находится в тес­ной зависимости от относительной влажности окружающей среды. Поэтому относительная влажность является важнейшим фактором, определяющим значение удельной поверхностной проводимости диэлектрика. Особенно резкое уменьшение удельного поверхностного сопротивления наблюдается при относительной влажности, превы­шающей 70—80 %.

Удельная поверхностная проводимость тем ниже, чем меньше полярность вещества, чем чище поверхность диэлектрика и чем лучше она отполирована. Наиболее высокими значениями удельного поверхностного сопротивления обладают неполярные диэлектрики, поверхность которых не смачивается водой. Полярные диэлектрики характеризуются более низкими значениями р₅, заметно умень­шающимися во влажной среде. Особенно резкое понижение удель­ного поверхностного сопротивления можно наблюдать у полярных диэлектриков, частично растворимых в воде, у которых на поверх­ности образуется пленка электролита. Кроме того, к поверх­ности полярных диэлектриков легко прилипают различные загрязнения, также приводящие к снижению р₅. Низкие значения удельного поверхностного сопротивления имеют и объем но-пор истые материалы, так как процесс поглощения влаги толщей материала стимулирует также и образование поверхностных пленок воды.

Удельное поверхностное сопротивление церезина, являющегося неполярным диэлектриком, существенно выше по сравнению с ρ_sщелочного стекла и фенопласта и не зависит от влажности окружающей среды (рис. 2-9).

Загрязнение поверхности некоторых диэлектриков уменьшает их удельное по­верхностное сопротивление (табл. 2-2).

Стремясь повысить удельное поверх­ностное сопротивление, применяют раз­нообразные приемы очистки поверхно­сти: промывку (водой, растворителями), прокаливание при температуре 600—700°С.

Наиболее эффективной является очистка по­верхности изделия, не впитывающего воду, продолжительным ки­пячением в дистиллиро­ванной воде. Пропитка поверхностных слоев детали церезином не обеспечивает достаточ­нойустойчивости зна­чений ρ_s при высокой влажности ввиду воз­можности проникновения влаги в микропоры поверхности изде­лия сквозь защитные покрытия. Покрытие керамики и стекол кремнийорганическими лаками значительно повышает удельное поверхностное сопротивление изделий во влажной среде. В итоге можно сделать следующие выводы. Зависимость удель­ной поверхностной проводимости от влажности обусловливается наличием на поверхности диэлектрика диссоциирующих на ионы веществ, вода, адсорбируемая поверхностью, способствует их вы­явлению. Если эти вещества случайно попали на поверхность ди­электрика, то путем их удаления можно получать высокие зна­чения удельного поверхностного сопротивления при любой влажно­сти воздуха. Если вещества, диссоциирующие на ионы, являются со­ставной частью материала, то удельное поверхностное сопротивление будет сильно снижаться при увеличении влажности.

5. Диэлектрические потери в диэлектриках: схемы замещения диэлектриков, виды диэлектрических потерь, факторы, влияющие на диэлектрические потери.