Способ изготовления полимерных пленочных электретов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 9 Я А 3)4 НО С 7 ПИС ЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТВУ Н АВТОРСКОМ(46) 23.03. 87. Бю ьство СССР 7/02, 1974 вторское свиде 7887, кл. Н 01 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) (57) 1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОЧНЫХ ЭЛЕКТРЕТОВ, включающий металлизацию поверхности полимерной пленки и последующую поляризацию в униполярном коронном разряде, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения поверхностной плотности заряда и увеличения его стабильности во времени, неметаллизированную поверхность полимерной пленки обрабатывают в положительном коронном разряде в атмосфере водорода.2. Способ по п,1, о т л и ч а ю - . щ и й с я тем, что полимерную пленку обрабатывают в течение 0,1-10 с.3, Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что в качестве полимерной пленки используют пленку фторполимера, например политетрафторэтилена, или сополимеров политетрафторэтилена и политетрафторпропилена.Изобретение относится к области технологии изготовления полимерных пленочных электретов электроакустических преобразователей и может быть использовано при изготовлении электретных мембран микрофонов и громкоговорителей.Известен способ изготовления полимерных пленочных электретов, включающий термополяризацию пленки, предварительно метяллизированной с однойстороны, в сильном электрическом поле (10 - 10 В/см) при высокой температуре (200-300 С) с последующиммедленным охлаждением пленки в электрическом поле до комнатной температуры.Недостатки этого способа заключаются в следующем:1) Разброс поверхностной плотности заряда на неметаллизированнай поверхности пленки в связи со статическим разбросом плотности ионного токав различных участках воздушного,зазора, вызываемого возникновением ионов25в местах локальных электрических разрядов в воздушном зазоре между прижимным электродом и неметаллизированной поверхностью пленки,2) Недостаточная величина стабильного потенциала поверхности пленочныхэлектретов, объясняемая тем, что после поляризации потенциал электретаспадает до некоторой стабильной величины, так как вследствие случайного 35характера электрических разрядов потенциал на различных участках поверхности пленки неодинаков,3) Крайне низкая производительность и низкое качество получаемойпленки.Наиболее близким по техническойсущности является способ изготовления полимерных пленочных электретов,включающий металлизацию поверхностиполимерной пленки и последующую поляризацию в униполярном коронном разряде.Недостатком этого способа является низкая величина поверхностной 50плотности заряда.Цель изобретения - повышение поверхностной плотности заряда и увели. чение его стабильности во времени55 достигается тем, что в способе изготовления полимерных пленочных электретов, включающем металлизацию поверхности полимерной пленки и последующую поляризацию в унипопярном коронном разряде, неметяллизированнуюповерхность обрабатывают в положительном коронном разряде в атмосфереводорода,На чертеже изображены экспериментально полученные зависимости поверхностной плотности заряда неметаллизированных поверхностей политетрафторэтиленовых пленочных электретов (противоположные поверхности этих электретов предварительно металлизированы алюминием термическим испарениемалюминия в высоком вакууме) от температуры при постоянной скорости наг.ревания пленок 3 град/мин, при толщи.не пленок 10 мкм,Поляризация пленок проводилась втечение 5 с в униполярном коронномразряде при следующих условиях:1) в отрицательной короне, в атмосфере воздуха (кривая 1);2) в положительной короне, в атмосфере воздуха (кривая 2);3) в положительной короне, в атмосфере водорода с примесью воздуха 17, (кривая 3);4) в положительной короне, в технически чистом водороде (кривая 4),На чертеже видно. что поверхностная плотность заряда и стабильностьу пленочных электретов, полученныхпредлагаемым способом (кривая 4),вышее, чем у пленочных электретов,изготовленных известным способом(кривая 1),На неметяллизированной поверхности полимерной пленки создаются глубокие ловушки положительных зарядов путем частичного химического восстанов. ления поверхности пленки. Так,при поляризации неметаллизированной поверхности фторполимерной пленки под действием осажденных ионов водорода Н" отдельные ионы фтора Г - вырываются из полимерных цепочек с образованием Н и созданием в полимерных цепочках ловушек, в которых остаются ионы углерода С , наличие которых в приповерхностной области полимерной пленки обеспечивает высокую плотность положительного заряда пленочных электретов. Таким образом, обработка пленки в положительном коронном разряде - в водороде сопровождается не только поляризацией пленки, но и созданием глубоких ловушек элементарныхРедактор П.Горькова Техред М.Ходанич Корректор А Обручар Тираж 699 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 910/3 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 758939 аположительных зарядов при весьма рав- Получение необходимой поверхностномерном распределении последних на ной плотности заряда от 10 " до поверхности пленки, Плотность положи 1 ОКл/м обеспечивается за время тельного заряда остается постоянной поляризации, равное 0,1-О с.в течение длительного времени, т.е. 5 При использовании этого способа отсутствует необходимость в корректи- достигается увеличение поверхностной ровке ее величины - термостабилиза- плотности заряда в 2 раза. При этом ции. Вследствие этого производитель- потенциал положительных электретов ность изготовления электретов возрас- по окончании поляризации остается тает в 1,5 раза. 10 постоянным.