A. V. Umarov, G’. I. Muxamedov, X. O. Qo’chqorov // Polimerli kompozit materiallar fizikasi
Kichik dielektrik kirituvchanlikka ega polimerlar
Download 3.62 Mb. Pdf ko'rish
|
Polimer kompozitlar fizikasi-Umarov compressed
|
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. Download 3.62 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|