Физика диэлектриков. Щербаченко Л.А. - 58 стр.

UptoLike

Составители: 

58
сталле природной слюды имеются расслоения, возникшие в процессе его
образования. Рассмотрим этот вопрос несколько подробнее.
Активность поверхности
Итак, мы выяснили, что под воздействием внешних механических
напряжений или внутренних микронапряжений (в результате термоколе-
баний) происходит отделение кремне-кослородных пакетов друг от друга
или от примесей по границам субмикроблоков. Это приводит к появлению
электрических полей на их поверхности. Источниками этих полей являют-
ся как диполи, погружённые в пакет, так иоторванныеатомы примесей.
На поверхности расслоения преобладают поля образованные положитель-
ными зарядами диполя
+
OHK нежели отрицательными. Это имеет место
поскольку отрицательные ионы погружены в пакет и частично нейтрали-
зованы им. Но, кроме того, положительные поля высокой напряжённости
создаются также ионами, которые заместили ионы калия, и имеют мень-
ший атомный радиус, а, следовательно, создают вокруг себя поле большей
напряжённости, чем ионы калия. Образовавшиеся активные центры взаи-
модействуют с молекулами окружающего вещества притягивая или оттал-
кивая их
Если кристалл не изолирован, то к активным центрам притягиваются
молекулы различных веществ, находящихся в атмосфере, в том числе и
молекулы воды, имеющие значительный дипольный момент. Таким обра-
зом, на активные поверхности из окружающей атмосферы происходит ди-
сорбция молекул веществ, а поскольку у молекул воды, зачастую, диполь-
ный момент больше, чем у молекул других веществ, то в конечном итоге
молекулы воды вытесняют другие вещества от активных центров, покры-
вая центры активности тонкими водными плёнками. Выясним влияние та-
ких плёнок на электрические свойства слюды.
Водные плёнки в слюде
В зависимости от внешних условий, а именно, от влажности воздуха,
меняется толщина водной плёнки в кристалле, а значит и напряжённость
поля вблизи центров активности, поскольку вода частично нейтрализует
заряды, разделяясь на ионы в сильных полях.
Ионы в водных плёнках появляются так же за счёт наличия примес-
ных, слабосвязанных атомов в структуре кристалла. Таким образом, при
наличии в окружающей кристалл атмосфере молекул воды в нём возника-
ют водные плёнки, а у достаточносильныхцентров активности они дис-
социируют. То есть в слюде существуютловушкисодержащие ионы во-
ды и примесные ионы. Такие системы в целом электронейтральны и доста-
точно стабильны, поскольку известно, что средняя температура испарения
молекул воды с поверхности кристалла около 400 К. Возникшая система:
центр ион(ы) в первом приближении является диполем, поле которого
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
            сталле природной слюды имеются расслоения, возникшие в процессе его
            образования. Рассмотрим этот вопрос несколько подробнее.

                                        Активность поверхности

                  Итак, мы выяснили, что под воздействием внешних механических
            напряжений или внутренних микронапряжений (в результате термоколе-
            баний) происходит отделение кремне-кослородных пакетов друг от друга
            или от примесей по границам субмикроблоков. Это приводит к появлению
            электрических полей на их поверхности. Источниками этих полей являют-
            ся как диполи, погружённые в пакет, так и “оторванные” атомы примесей.
            На поверхности расслоения преобладают поля образованные положитель-
            ными зарядами диполя K + − OH − нежели отрицательными. Это имеет место
            поскольку отрицательные ионы погружены в пакет и частично нейтрали-
            зованы им. Но, кроме того, положительные поля высокой напряжённости
            создаются также ионами, которые заместили ионы калия, и имеют мень-
            ший атомный радиус, а, следовательно, создают вокруг себя поле большей
            напряжённости, чем ионы калия. Образовавшиеся активные центры взаи-
            модействуют с молекулами окружающего вещества притягивая или оттал-
            кивая их
                  Если кристалл не изолирован, то к активным центрам притягиваются
            молекулы различных веществ, находящихся в атмосфере, в том числе и
            молекулы воды, имеющие значительный дипольный момент. Таким обра-
            зом, на активные поверхности из окружающей атмосферы происходит ди-
            сорбция молекул веществ, а поскольку у молекул воды, зачастую, диполь-
            ный момент больше, чем у молекул других веществ, то в конечном итоге
            молекулы воды вытесняют другие вещества от активных центров, покры-
            вая центры активности тонкими водными плёнками. Выясним влияние та-
            ких плёнок на электрические свойства слюды.

                                         Водные плёнки в слюде

                  В зависимости от внешних условий, а именно, от влажности воздуха,
            меняется толщина водной плёнки в кристалле, а значит и напряжённость
            поля вблизи центров активности, поскольку вода частично нейтрализует
            заряды, разделяясь на ионы в сильных полях.
                  Ионы в водных плёнках появляются так же за счёт наличия примес-
            ных, слабосвязанных атомов в структуре кристалла. Таким образом, при
            наличии в окружающей кристалл атмосфере молекул воды в нём возника-
            ют водные плёнки, а у достаточно “сильных” центров активности они дис-
            социируют. То есть в слюде существуют “ловушки” содержащие ионы во-
            ды и примесные ионы. Такие системы в целом электронейтральны и доста-
            точно стабильны, поскольку известно, что средняя температура испарения
            молекул воды с поверхности кристалла около 400 К. Возникшая система:
            центр – ион(ы) в первом приближении является диполем, поле которого

                                                                                   58

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com