главная > справочник > химическая энциклопедия:

ЭЛЕКТРЕТЫ

ЭЛЕКТРЕТЫ, диэлектрики. способные длительное время находиться в наэлектризованном состоянии после снятия внеш. воздействия, вызвавшего поляризацию. и образовывать вокруг себя электрич. поле; электрич. аналоги постоянных магнитов.

В качестве электреты используют монокристаллические (напр., галогениды щелочных металлов. корунд, сера) и поликристаллические (титанаты щел.-зем. металлов, фарфор. керамика. стекла, ситаллы и др.) диэлектрики, полимеры (гл. обр. гомо-и сополимеры тетрафторэтилена. поливинилиденфторид. поликарбонаты, полиметилметакрилат. полиамиды), а также воски (пчелиный и карнаубский) и прир. смолы.

В зависимости от способа поляризации электреты разделяют на группы. Термоэлектреты поляризуются при нагр. диэлектриков в электрич. поле до температуры Т_п, при которой полярные участки могут ориентироваться достаточно быстро. При последующем охлаждении в электрич. поле до некоторой температуры Т_к подвижность полярных участков "замораживается" и они длит. время находятся в ориентированном состоянии с остаточной поляризацией Р₀, величина которой прямо пропорциональна диэлектрич. проницаемости : где (Е_п - напряженность внеш. электрич. поля; и - диэлектрич. проницаемость соотв. при температурах Т_п и Т_К).

В полях высокой напряженности происходит также инжекция носителей зарядов (электронов, дырок), которые образуют поверхностные заряды со знаком, противоположным знаку поляризационного заряда. Эффективная поверхностная плотность зарядов составляет где - инжектированный заряд.

Поляризацию проводят также приложением электрич. поля высокой напряженности (электроэлектреты), в коронном разряде (короноэлектреты), облучением пучком заряженных частиц (радиационные электреты), совместным воздействием электрич. поля и электромагн. излучения, например света (фотоэлектреты). В отсутствие внеш. электрич. поля электреты получают при мех. деформации полимеров (механоэлектреты), при трении (трибоэлектреты), хим. сшивке и полимеризации (хемоэлектреты).

Деполяризация электреты при нагр. сопровождается возникновением токов термостимулированной деполяризации (ТСД), измерение которых позволяет с высокой чувствительностью определять температуры и характеристики релаксационных явлений диполей (см. Термодеполяризационный анализ).

Макс. величина и ее неизменность во времени определяется не только хим. строением и электропроводностью диэлектрика, но и свойствами окружающей среды, например пробивной прочностью воздуха, наличием вблизи заряженной пов-сти противоэлектрода, на котором индуцируется противоположный заряд.

Кроме обычных электреты, обладающих противоположными знаками зарядов с разных сторон (биполярные электреты), известны т. наз. моноэлектреты, представляющие собой, например, полимерные пленки (пластины) с зарядом одного знака с обеих сторон. Для таких диэлектрич. пленок толщиной 10 мкм при комнатной температуре = 5 х 10^-4 Кл/м²; стабильность зарядов электреты во времени достигает десятков лет.

электреты применяются в качестве источников постоянного электрич. поля в электретных микрофонах и телефонах, виброметрах, датчиках давления, фильтрах, дозиметрах, устройствах электрич. памяти; фотоэлектреты используются в электрофотографии (см. Репрография).

Лит.: Электреты, под ред. Г. Сесслера, пер. с англ., М., 1983; Лущейкин Г. А., Полимерные электреты, 2 изд., М., 1984.

Г. А. Лущейкин.