Способ получения электретов с заданной поверхностной плотностью зарядов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения поверхностной плотности зарядов и улучшения стабильности потенциала при воздействии повышенной влажности воздуха, заряженную поверхность диэлектрика разряжают до нуля при температуре 100-150 С, затем заряжают воотрицательном коронном разряде до номинальной поверхностной плотности зарядапри начальной температуре 140- 160 С в течение 7-10 мин при одновременном снижении температуры до 50- .70 С. кий,СССР 0.07.72. ЛЕКТРЕТОВ ТНОСТЬЮГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭС ЗАДАННОЙ ПОВЕРХНОСТНОЙ ПЛОЗАРЯДОВ по авт,св. В 492239 НИЯ /.:,дц:%95956 Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при изготовлении мембран электретных мик" рофонов, телефонов и громкоговорителей и является усовершенствованием способа, описанного в авт. св. У 492239.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является способ получения электретов с заданной поверхностной плотностью зарядов.Способ заключается в.быстрой зарядке, например в течение нескольких секунд и менее, в зависимости от конструкции и параметров заряжающего уст..15 ройства свободной поверхности диэлектрика путем нанесения заряда нужного знака с номинальной плотностью на поверхность диэлектрика. Для устранения неконтролируемых зарядов на поверхности диэлектрика ее предварительно зануляют любым способом, например погружением в дистиллированную или деионизованную воду (с последующей про 25 сушкой в течение нескольких минут приотемпературе около 30-40 С) или в .ионизованном газе,Номинальный заряд наносится на поверхность диэлектрика также любым способом, например коронным разрядом с поверхностной плотностью б(1,5- 3) 10Кл/м . Однако электреты, изготовленные известным способом, обладают недостаточными величиной стабильнойплотности зарядов в нормальных климатических условиях и стабильностью потенциала при воздействии повышенной относительной влажности воздуха для использования их в качестве мембран высококачественных электроакустических преобразователей. Это происходит вследствие того, что при кратковременной зарядке в нормальных 45 климатических условиях электретный заряд находится на поверхности диэлектрика или проникает в объем на незначительную глубину (примерно на О, 1 мкм) и при соприкосновении с металлическими поверхностями в конструкциях электроакустических преобразователей наблюдается значительное стекание заряда, что ведет к уменьшению стабильной плотности заряда55 электретов в нормальных климатических условиях, При воздействии повышенной относительной влажности воздуха происходит рекомбинация элект" 9 2ретного заряда, находящегося в основном на поверхности диэлектрика,с ионами жидкости и разрушение электретного состояния,Цель изобретения - повышение поверхностной плотности зарядов и улучшение стабильности потенциала привоздействии повышенной влажности воздуха " достигается тем, что в известном способе получения электретовс заданной поверхностной плотностьюзарядов по авт. св. Р 492239 путемнанесения заряда на свободную поверхность диэлектрика, включающем предварительное разряжение поверхности ди"электрика до нулевого потенциала ипоследующее нанесение заряда до нооминальной плотности при 15-60 С втечение 0,1-10 с, заряженную поверхность диэлектрика разряжают до нуля при температуре 100-150 С, затемзаряжают в отрицательном коронномразряде до номинальной поверхностнойплотности заряда при начальной температуре 140-160 С в течение 7-10 минпри одновременном снижении температуры до 50-70 С.На фиг, 1 схематично изображенаисходная диэлектрическая полимернаяпленка.с номинальной плотностью зарядов на ее поверхности, описаннаяв прототипе. В объеме диэлектрическойпленки имеются хаотически заряженныеионы примесей. На фиг, 2 изображената же пленка после разрядки в переменном коронном разряде,при темпераотуре 100-150 С происходит очисткадиэлектрической пленки от заряженных ионов примесей. Это приводит крезкому возрастанию ее удельного сопротивления. Фиг. 3 иллюстрирует зарядку "очищенной" диэлектрическойполимерной пленки при температуре140-.160 С в течение 1-3 мин. Видно,что при таких малых промежутках времени в объем полимерной диэлектричес"кой пленки проникает незначительнаячасть полного осажденного заряда, несмотря на то, что зарядка ведетсяпри повышенной температуре. Стабильность заряда у такого электрета приповышенной относительной. влажностивоздуха плохая, так как поверхностный заряд рекомбинирует с ионами жидкости, и после влаготренировки получается картина, изображенная нафиг. 4, из которой видно, что величина плотности заряда резко упалаЭ 95956 (более чем в 2 раза), следовательно, сильно понизился и электретный по.тенциал. Фиг, 5 иллюстрирует зарядку очищенной" полимерной диэлектрической пленки при температуре 140- 160 С в течение 7-10 мин. Видно, что в этом случае осажденный заряд почти полностью проникает в объем полимерной диэлектрической пленки, и величи" на стабильной плотности заряда рез ко возрастает. Фиг. 6 иллюстрирует результат воздействия повышенной относительной влажйости воздуха на такие электреты. Видно, что величина плотности заряда, остающегося после 15 воздействия повышенной относительной влажности воздуха, возрастает и увеличивается вследствие этого также величина электретного потенциала.Для получения электрета по пред лагаемому способу берут полимерную диэлектрическую пленку, электретированную по основному способу, с плотностью заряда на ее поверхности б = (2,5-3) 10Кл/м и воздейству ют на нее переменным коронным разряо дом при температуре 120-130 С. Затем "очищенную". полимерную диэлектричес 9 4кую пленку заряжают в отрицательном коронном разряде при начальной темопературе 140-150 С в течение 8-9 мин до повышенной номинальной плотности 6,8-7,110 Кл/м при одновременном снижении температуры до 50-60 С.Для осуществления способа требуются заземленный электрод в виде подложки, на поверхности которОй размещаются полимерные диэлектрические пленки, электрод для нанесения зарядов, соединенный с источником постоянного напряжения и расположенный над заземленным электродом источник переменного напряжения и нагреватель, вмонтированный в заземленную подложку. Использование предложенного способа получения электретов создает по сравнению с существующим способом условия для повышения чувствительности и электроакустических преобразователей с такими электретами в нормальных климатических условиях и улучшения ее стабильности при воздействии повышенной относительной влажности воздуха на различных стадиях производства и при их эксплуатации.,Моргентал, Корректор А. Обручар х Тираж 698Государственного комитета ССелам изобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб., д Заказ 268 одписное ИИП 5 13035 ул. Проектная ж Производственно-полиграфическое предприятие