การผ่อนคลายทางไดอิเล็กทริกของพอลิเมอร์

Abstract

บทคัดย่อ         การผ่อนคลายทางไดอิเล็กทริกเป็นการตอบสนองของโมเลกุลที่มีประจุต่อสนามไฟฟ้า การเคลื่อนไหวของโมเลกุลที่มีประจุขึ้นอยู่ กับช่วงความถี่ และช่วงอุณหภูมิที่สามารถทดสอบได้ การผ่อนคลายของพอลิเมอร์ที่สามารถสังเกตุได้จะเกี่ยวข้องกับความมีขั้วและการ เคลื่อนไหวของไอออน โดยทั่วไปปรากฏการณ์ของการผ่อนคลายทางไดอิเล็กทริกของพอลิเมอร์จะแสดงในรูปของคอมเพลกซ์ไดอิเล็กทริก เปอร์มิททิวิที ซึ่งประกอบด้วยส่วนจริงของค่าคงที่ไดอิเล็กทริก และส่วนอุดมคติของค่าคงที่ไดอิเล็กทริก การผ่อนคลายของโพลาไรเซเบิล โมเลกุลในพอลิเมอร์ที่สามารถวัดได้โดยทั่วไปมีอยู่ด้วยกัน 2 กระบวนการคือ การผ่อนคลายในขอบเขตจำกัดซึ่งจะเกิดที่อุณหภูมิต่ำกว่า อุณหภูมิกลาสทรานซิชันของพอลิเมอร์ เรียกว่าการผ่อนคลายแบบโลคอล และการเคลื่อนที่ของสายโซ่พอลิเมอร์แบบไมโครบราวเนียน ซึ่ง จะเกิดที่อุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิกลาสทรานซิชันของพอลิเมอร์เรียกว่าการผ่อนคลายแบบเซ็กเมนทอล นอกจากนี้ในทางปฏิบัติที่ความถี่ต่ำ และอุณหภูมิสูงการเคลื่อนที่ของไอออนในวัสดุพอลิเมอร์จะรบกวนค่าคงที่ของการสูญเสียพลังงาน ดังนั้นโมเดลที่ใช้อธิบายลักษณะการ ผ่อนคลายทางไดอิเล็กทริกของพอลิเมอร์อย่างสมบูรณ์คือ Havriliak and Negami โมเดล ABSTRACT         Dielectric relaxation is based on analysis of the response of charged species to an electric field. The motions of charged species depend on the accessible frequency and temperature windows. The motions visible for poly­mers involve dipole and ion motions. Dielectric relaxations of polymeric materials are most common to analyze data in the complex dielectric which contains two terms of the real and imaginary part permittivity. The real and imaginary part permittivities are called the dielectric constant and dielectric loss respectively. There are two dipolar relaxations that are frequently observed in polymers; the local relaxation, due to rotation of dipole side-chains and dipole-caged motion and the segmental relaxation, arising from micro-Brownian motion of molecular chains. Both relaxation processes are observed below and above the glass transition temperature of polymers, respectively. In addition to relaxation peaks, a contribution of an ionic conductivity to the loss is often observed in the dielectric spectra of polymers at low frequencies and high temperatures. Therefore experimentally, the complete dielectric spectrum is analyzed by Havriliak and Negami model.