A. V. Umarov, G’. I. Muxamedov, X. O. Qo’chqorov // Polimerli kompozit materiallar fizikasi

5.10. Kichik dielektrik kirituvchanlikka ega polimerlar 
 
Yuqorida bayon etilgan yaqinlashishlardan foydalanib past 
dielektrik kirituvchanlikli polimerlarni ishlab chiqarishni yaqqol 
va o‘rganishga molik misoli sifatida polimerlar dizaynini ko‘rish 
mumkin. Elektron sanoatida polimerlardan izolyator sifatida, 
komponentalarni germetiklashda, ularni bir-biridan izolyatsiya 
qilishda, komponentlarni birlashtirish uchun shakl berish plata-
sida izolyatsiyalangan tok o‘tkazuvchi yo‘llar tayyorlash kabi 
ishlarda keng foydalaniladi. Komponentlarni tezkorlik va 

---

202 
ishchanligini cheklanishi chizma komponentlari va o‘tkazgichlar 
orasidagi o‘tish sig‘imi kattaligi bilan aniqlanadi va bu vaziyat 
elektron chiplarni o‘lchamlari kichiklashishi bilan yanada murak-
kablashadi. Ya‘ni, yanada yupqaroq tok o‘tkazuvchi yo‘llarni 
ishlatilishini talab etadi. Izolyatorda dielektrik kirituvchanlikni 
pasaytirilishi, befoyda yo‘qotishlarni va o‘tish sig‘imini pasay-
tirishga olib keladi. Bu qisman bo‘lsada muammoni yechishi 
mumkin. Bunday ishlar past dielektrik kirituvchanlikka ega 
polimerlar yaratishga undaydi. Zamonaviy mikroelektronikada 
izolyator sifatida ishlatish uchun eng yaxshi izolyator deb 
tanlangani polimerlar hisoblanadi. Bu qatorni eng sodda vakili 
quyidagi tuzilma formulasiga ega:
 
Bu polimerlar juda ajoyib termik va mexanik xossalarga ega 
bo‘lib, eritmalardan osongina yupqa parda hosil qiladi va yaxshi 
dielektrik xossani namoyon qiladi. Xossalarni yanada yaxshilash 
mumkin, agar ularni dielektrik kirituvchanligini kamaytirilsa, shu 
maqsadda ancha oldin vodorod atomlarini ftor atomlariga 
almashtirishni taklif etilgan. Chunki bunda C-H bog‘ni qutbla-
nishidan C-F bog‘niki ancha kichik. Lekin C-F bog‘ juda qutbli, 
albatta buni dielektrik kirituvchanlikka yuqori chastotalarda 
ta‘siri bo‘lmaydi, lekin past chastotalarda yo‘nalgan qutblanishni 
ulushi dielektrik kirituvchanlikni orttirishi mumkin. Polimerlar 
odatda shishalanish haroratidan pastda ishlatiladi, shuning uchun 
yo‘nalgan qutblanish qiyinlashadi va foydalaniladigan chastota 
diapozonida sezilarli ulush qo‘sholmaydi. Undan tashqari 
simmetrik almashtirishlarni qo‘llanishi natijaviy dipol momenti 
hosil bo‘lishidan to‘la qutilishga yordam beradi. 

---

203 
Qo‘shimcha ftorlash effekti bu C-F qutbli guruh yuzaga 
kelish hisobiga gidrofoblikni orttirishga olib keladi. Bu shuni 
bildiradiki, odatdagi atrof muhitdagi namlikda suv yutishni 
anchayin pasaytirishdir. Suvning dielektrik kirituvchanligi juda 
yuqori, uning mavjudligi materialni dielektrik kirituvchanligini 
ko‘plab orttirib yuborishi mumkin. Bu esa, namlikka bog‘liq 
holda elektron chizmalarni loyihalashda qo‘shimcha noaniq-liklar 
keltirib chiqaradi. Ftorlangan poliamidlarni ishlatilishi dielektrik 
kirituvchanlikni 3,4 dan 2,8 gacha pasaytirishi mumkin. Bundagi 
tuzilma fragmenti vakili sifatida geksaftorizotropilidan (6F) 
bo‘lishi mumkin:
Dastlab aniqlanishicha, kimyoviy bog‘larni qutblanuvchanligi 
o‘zgarishi bilan ftorlash effektini to‘la tushuntirib bo‘lmaydi. 
Turli darajadagi almashishga ega polimerlar seriyasini puxta 
tadqiq etishlar shuni aniq ko‘rsatadiki, 50 % ga qadar dielektrik 
kirituvchanlikni pasayishi ftor atomlari kiritilishi natijasida ozod 
hajmni o‘zgarishi bilan ro‘y beradi. Polimerdagi ozod hajm bu 
atomlar egallagan hajmga qo‘shimcha hajm bo‘lib, u Vandervaals 
radiusidan kelib chiqib hisoblanadi. Ozod hajm polimerni 1 mol 
qismi bilan bog‘langan. Uni baholash mumkin, ya‘ni qismlarni 
V
0
mol hajmini to‘la mol hajm 
dan ayirib topiladi (qismlar mol 
hajmini additivlik guruhi jadvalidan foydalanib aniqlangan). Bu 
yerda M – qism mol massasi. Unda solishtirma ozod hajm 
quyidagiga teng bo‘ladi:

---

204 
. 
Ozod hajmni orttirish, birlik hajmdagi qutblanuvchan guruh-
lar sonini kamaytirishga olib keladi va o‘z navbatida polimer 
dielektrik kirituvchanlik ham kamayadi. Bu effektni miqdoriy 
baholashni Klauzius-Mosatti Lorens-Lorens modeli asosida 
dielektriklar aralashmasi uchun bajarish mumkin:
∑
. 
Bu yerda 
- komponentani hajmiy ulushi, 
- uning dastlabki 
dielektrik kirituvchanligi. Ikki komponentali aralashma holi 
uchun polimer ozod fazo hajmni ozod fazo uchun dielektrik 
kirituvchanlik 1 ga teng deb quyidagini olamiz: 
Bu yerda 
- polimerda ozod fazo bo‘lmagandagi dielektrik 
kirituvchanligi. Asosiy polimerni bir aralashmasini dielektrik 
kirituvchanligini va uni solishtirma ozod hajmini bilgan holda 
kattalikni qiziqtirayotgan polimer uchun baholash mumkin. 
Shunday qilib, polimerni dielektrik kirituvchanligi nazariy holda 
ftorlangan polimerni solishtirma ozod hajmiga javob beradigan 
qiymatga keltirilishi mumkin. Bu esa bir xildagi solishtirma ozod 
hajmlar qiymatida dielektrik kirituvchanlikni taqqoslash imkonini 
beradi. Bu bevosita C-F kichik qutblanuvchan bog‘ bilan 
dielektrik kirituvchanlikni pasayishiga qo‘shgan ulushni baholash 
imkonini beradi. Dielektrik kirituvchanlik to‘la qiymatidan uni 
ayirib, ftorlashda ozod hajm ortishi bilan kiritiladigan ulush 
kattaligini aniqlaymiz.