Дослідження електричних властивостей твердих полімерних листів (HDPE і LDPE) в аудіочастотному діапазоні
Анотація
У цій роботі були взяті тверді полімерні листи, зразок з поліетилену низької щільності (LDPE) товщиною 0,006 см, 0,007 см, і зразок поліетилену високої щільності (HDPE) товщиною 0,009 см, 0,010 см. Вимірювання електричних властивостей, таких як діелектрична константа ε' та діелектричні втрати ε'', для твердих полімерних листів LDPE та HDPE проводилось, використовуючи діелектричний елемент. Було виготовлено діелектричний елемент, який складався з двох круглих паралельних пластин із чистої нержавіючої сталі, кожна діаметром 5 см і товщиною 2 мм. Для вимірювання ємності C та коефіцієнта дисипації D в діапазоні звукової частоти (AF), від 100 Гц до 10 кГц, використовували імпедансний міст (GRA 650A). Різні зразки завантажували між двома пластинами елемента, а ємність, а також коефіцієнт дисипації оцінювали за показаннями шкали моста. Вплив зміни частоти на ε', ε'', час релаксації τ, коефіцієнт дисипації tanδ і провідність змінного струму σ також був розглянутий для діапазону звукових частот. Розраховано комплексну діелектричну проникність ε*, пов'язану з вільним диполем, що коливається у змінному полі, та тангенс втрат tanδ. У цій роботі було досліджено частотно-залежну провідність, діелектричний характер та електричний модуль, дійсну (М') та уявну (М") частини LDPE та HDPE. Значення дійсної частини електричного модуля (М') не дорівнювало нулю на низьких частотах, і очікується, що поляризація електрода може розвинутися в обох листах. Ці результати виявляють зміцнення зв’язку між локальними диполярними рухами в локалізованому русі ближнього порядку. Аналіз реальної (ε') та уявної (ε'') частини діелектричної проникності, а також реальна (M') та уявна (M") частини електричного модуля вказують на полідисперсний характер часу релаксації, як це спостерігається на графіках Коул-Коула.
Завантаження
Посилання
S.K. Dash, S. Kant, B. Dalai, M.D. Swain, and B.B. Swain, Ind. J. Phy. 88, 129-135 (2014), https://doi.org/10.1007/s12648-013-0395-0.
M.M. Solovan, H.M. Yamrozyk, V.V. Brus, P.D. Maryanchuk, East Eur. J. Phys. 4, 154-159 (2020) https://doi.org/10.26565/2312-4334-2020-4-19.
S. Ghatge, Y. Yang, J.H. Ahn, and H.G. Hur, Appl. Biol. Chem. 63, 27 (2020), https://doi.org/10.1186/s13765-020-00511-3.
R.K. Sarker, P. Chakraborty, P. Paul, A. Chatterjee, and P. Tribedi, Arch. Microbiol. 202, 2117–2125 (2020) https://doi.org/10.1007/s00203-020-01926-8.
D. Manas, M. Manas, A. Mizera, P. Stoklasek, J. Navratil, S. Sehnalek, and P. Drabek, Polymers 10, 1361 (2018), https://doi.org/10.3390/polym10121361.
M. Marin-Genesca et. al. Polymers, 12, 1075 (2020), https://doi.org/10.3390/polym12051075.
D.Q. Tan, J. Appl. Polym. Sci. 137, 1–32 (2020), https://doi.org/10.1002/app.49379.
A.D. Scaccabarozzi, J.I. Basham, L. Yu, P. Westacott, W. Zhang, A. Amassian, I. McCulloch, M. Caironi, D.J. Gundlach, and N. Stingelin, J. Mater. Chem. C, 8, 15406–15415 (2020), https://doi.org/10.1039/D0TC03173A.
A. Usman, M.H. Sutanto, M. Napiah, S.E. Zoorob, S. Abdulrahman, and S.M. Saeed, Ain Shams Eng. J. (2020). https://doi.org/10.1016/j.asej.2020.06.011.
K.S. Samra, R. Singh, and L. Singh, J. Macromol. Sci. Part B Phys. 59, 65–76 (2020), https://doi.org/10.1080/00222348.2019.1687139.
R. Singh, K.S. Samra, R. Kumar, and L. Singh, Radiat. Phys. Chem. 77, 53–57 (2008). https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2007.03.004.
L. Wang, C. Liu, S. Shen, M. Xu, and X. Liu, Adv. Ind. Eng. Polym. Res. 3, 138-148 (2020). https://doi.org/10.1016/j.aiepr.2020.10.001.
D.K. Pradhan, R.N.P. Choudhary, and B.K. Samantaray, Int. J. Electrochem. Sci. 3, 597–608 (2008), http://electrochemsci.org/papers/vol3/3050597.pdf.
C.P. Smyth, Dielectric Behavior and Structure, (McGraw-Hill, New York, 1955).
E. A. Collins et.al, J. Chromatogr. Sci. 13, 12A (1975), https://doi.org/10.1093/chromsci/13.7.12A-b.
S.K. Dash, K.C. Mishra, S.N. Mishra, and B.B. Swain, Indian J. Pure Appl. Phys. 43, 287–290 (2005).
A.K. Jonscher, J. Mater. Sci. 24, 372–374 (1989), https://doi.org/10.1007/BF00660983.
S. Karmakar, and D. Behera, Appl. Phys. A, 124, 745 (2018), https://doi.org/10.1007/s00339-018-2165-5.
D.K. Ray, A.K. Himanshu, and T.P. Sinha, Indian J. Pure Appl. Phys. 45, 692–699 (2007), http://nopr.niscair.res.in/bitstream/123456789/2639/1/IJPAP%2045%288%29%20692-699.pdf.
G. Banhegyi, and F.E. Karasz, J. Polym. Sci. Part B Polym. Phys. 24, 209–228 (1986), https://doi.org/10.1002/polb.1986.090240201.
S. Hajra, S. Sahoo, R. Das, and R.N.P. Choudhary, J. Alloys Compd. 750, 507–514 (2018), https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.04.010.
G.M. Nasr, T.A. Mohamed, and R.M. Ahmed, IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. 956, 012002 (2020).
S.A. Saafan, M.K. El-Nimr, and E.H. El-Ghazzawy, J. Appl. Polym. Sci. 99, 3370–3379 (2006), https://doi.org/10.1002/app.23054.
B.A. Shujah-Aldeen, M.Sc. Thesis, University of Sulaimani Iraq, 2007.
A.K. Himanshu, D.K. Ray, and T.P. Sinha, Indian J. Phys. 79, 1049-1052 (2005).
H.S. Mohanty, A. Kumar, B. Sahoo, P.K. Kurliya, and D.K. Pradhan, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 29, 6966–6977 (2018), https://doi.org/10.1007/s10854-018-8683-2.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
