CHƯƠNG 2 : PHẦN THỰC NGHIỆM
2.4. PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM
2.4.3. Phương pháp đo độ dẫn điện của polyme
1. Phương pháp điện cực
Độ dẫn của polyme được xác định bằng phương pháp dòng một chiều (DC) đo điện trở của lớp màng polyme có độ dầy xác định. Nguyên tắc xác định độ dẫn bằng dòng DC được mơ tả trong hình 2.4, áp lực đặt vào điện cực 80 – 100 kG/cm2.
Điện trở khối và độ dẫn của lớp màng phủ được tính theo cơng thức: (2.3) R Áp lực: 80-100kG/cm2 Điện cực Cu nền Điện cực Cu có kích thước xác định Mẫu màng phủ
(2.4) Trong đó:
- S: Diện tích điện cực (m2) - d: Độ dày của màng phủ (m) - R: Điện trở đo được ()
- : Điện trở suất của vật liệu (m)
- : Độ dẫn điện của vật liệu (-1m-1 hoặcSm-1)
Phương pháp đo: Điện cực Cu được đánh sạch lớp oxit bằng giấy
giáp mịn. Phủ lớp màng polyme có độ dầy 0,1 – 0,15 mm lên trên điện cực nền, để 24 giờ cho dung môi của polyme bay hơi hết. Đặt điện cực thứ 2 có kích thước xác định lên trên lớp màng polyme, ép lực 80 – 100 kG/cm2, đo lấy giá trị R. Đặt vào cơng thức (2.3) và (2.4) tính các thông số và .
2. Phương pháp tổng trở
Phương pháp tổng trở (impedance) là phương pháp dòng điện AC để xác định điện trở tổng của vật liệu. Tổng trở là điện trở tổng của vật liệu tại tần số xác định, giá trị vecto tổng trở (Z) gồm 2 phần: phần thực (R) và phần ảo (X) (hình 2.5), đơn vị của tổng trở là Ω. Giá trị các thơng số được tính như sau:
Z=R + jX (2.5)
R= (2.6)
X= (2.7)
(2.8)
(2.9)
Trong mạch mắc nối tiếp: (2.10) Trong mạch song song: (2.12) Giá trị phần thực R biểu diễn điện trở thuần, giá trị phần ảo X là điện trở của dòng tụ điện hoặc dòng cảm ứng trong vật liệu:
- Nếu vật liệu là chất điện môi: (2.13) - Nếu vật liệu có tính chất từ: (2.14) X R Z(R,X) Hình 2.5: Đồ thị vectơ tổng trở Z và các thông số thành phần R, X
Yếu tố tổn hao tan được xác định:
(2.15)
Điện trở của lớp màng vật liệu được xác định tại khoảng tần số thấp f0, độ dốc của đồ thị dE/dI ở trạng thái ổn định, khi đó điện trở phân cực của vật liệu Rp (điện trở bắt đầu ở trạng thái phân cực) được xác định bằng giản đồ tổng trở là điện trở của lớp màng vật liệu.
Phương pháp tổng trở cho phép ta xác định được các thông số hệ số điện môi và yếu tố tổn hao tan.
Phương pháp đo: Điện cực Cu có kích thước 3050mm được làm
sạch lớp oxit bằng giấy giáp mịn. Phủ lên trên điện cực lớp màng mỏng polyme có độ dày 0,1 – 0,2mm và được xác định chính xác, để tại nhiệt độ phịng 24 giờ cho bay hơi hết dung mơi. Kích thước điện cực đo là 1010mm, phần bề mặt polyme không đo được phủ bằng lớp nhựa epoxy. Đo và lấy các giá trị R, X, theo f và các giá trị RP và CEF.