Космическое материаловедение. Акишин А.И. - 50 стр.

    Чтобы понять формирование электрического дерева в полимерных
материалах, необходимо объяснить, как возникают в объеме материала
при наличии электрического поля каверны. Очевидно, этот процесс
имеет хаотическую природу и требует передачи энергии от электриче-
ского поля в полимер.
    Предполагается, что зарождение электрического дерева начинается с
инжекции заряда в полимер, что связывается, например, с появлением
электролюминесценции, которая предшествует появлению парциальных
разрядов в полимерном изоляторе. Электролюминесценция – это энер-
гия, освобожденная из полимера и не использованная для разрушения
структуры полимера. Электролюминесценция характеризует наличие в
объеме инжектированных зарядов, которые передают энергию и возбу-
ждают молекулы полимера и его компонент. В этих условиях инжекция
заряда доставляет в полимер энергию, которая тратится на химическую
деструкцию молекулярной структуры, и как следствие, в материале воз-
никает система сообщающихся друг с другом каверн, в которых может
поддерживаться газовый разряд. Сам механизм формирования каверн
до конца не ясен. Одно из предположений возникновения такого про-
цесса связано с ударной ионизацией и возбуждением молекул полимера
горячими электронами в высоком электрическом поле. Электроны име-
ют большую подвижность и легко ускоряются. Другое предположение -
воздействие ультрафиолетового излучения от возбужденных молекул.
При разрыве молекулярных связей образуются свободные радикалы,
которые потом соединяются с кислородом, образуя летучие фрагменты.
    Прорастание электрического дерева характеризует процесс перехода
от зарождения к распространению парциальных разрядов в газонапол-
ненных каналах, где генерируемый заряд Q0,1 пкК, а линейный размер
первичной каверны Lk~5-10 мкм, и радиус каверны R~ 1 мкм, τр~10-100
нс. Давление в канале соответствует по-видимому минимуму кривой
Пашена, где P~ 1 Па. Такие разряды инжектируют заряды в полимер
вокруг головки разряда, т.е. играют роль электрода в процессе прорас-
тания электрического дерева, за счет многоступенчатого разрядного
процесса.
    Световое излучение электролюминесценции концентрируется на
вершинах электрического дерева, сама структура электрического дере-
ва является проводящей.
    В тех электрических деревьях, которые прорастают посредством
инжекции парциальных разрядов, главное значение имеет путь, вы-
бранный единичным парциальным разрядом внутри структуры электри-
ческого дерева, он определяет вершины, где может произойти разруше-
ние полимера. Электрические деревья развиваются во времени, как при
                                  50