SHPORA.net :: PDA

[ Back ]

Электропроводность стекол

Обычные стекла – хорошие диэлектрики: при комнатной температуре  = 109…1016 Омм

Однако с ростом температуры и при определенном состоянии поверхности появляется электропроводность стекол. Различают:

• Объемную проводимость (заряженные частицы переносятся через массу и объем);

• Поверхностную проводимость



Механизм объемной проводимости

К рис.: Ионы Na+ мигрируют под действием электрического поля к отрицательной внутренней поверхности и получают электроны от катода: Na++e- = Na

Первичность катионов убывает в ряду:

Li…Na…K…Pb…Cs

Анионы в силу большого своего размера могут создавать электричество только в сильно нагретом стекле (SiO33-)

Стекла являются проводниками 2-го рода: - основным ионом ,переносящим заряды в стекле является Na+.



Объемная проводимость стекла зависит от его химического состава и температуры.



Зависимость проводимости стекол от температуры очень сильная

, где А, В – коэффициенты для различных материалов, Т – абсолютная температура



Зависимость проводимости от химического состава – чем больше в стекле Na2O, тем выше его проводимость.

Катионы ЩЗМ (BaO, CaO) слабо влияют на проводимость стекла, т.к. они уменьшают количество свободных электронов в присутствии Na2O, K2O.

Замечание: при повышении температуры в ЭВП (ППП) могут сильно возрастать токи утечки между впаянными вводами – выводами. Токи утечки растут также при повышении частоты (при высоких частотах токи утечки выше).



Поверхностная проводимость

Очень большой вклад в поверхн токи утечки. Она при Ткомн на несколько порядк > обычной.

Она обусловлена наличием:

1. пленок ПАВ

2. абсорбир загязн.

Грязь+ ПАВ =электролит

При Т>100С поверхн провод ~=0, но сильно зависит от влажности воздуха.

ПП можно снизить

1.обезгаж

2.покрытие гидрофобных пленок (силикон)



ПП зависит от состава:

Особенно сильно ПП увел Na и K



Электролиз стекла

Между впаянными вводами при достаточн Т может происходить заметный электролиз.

Na+ мигригует к наиб отриц электроду (эффект-й катод выделяется на нем, стекло объединяется Na).

На эффект аноде выделяется О2. Возле катода стекло темнеет.

Платиновый анод темнеет (О2 окисляется на поверхности).