zldmЗаводская лаборатория. Диагностика материаловIndustrial laboratory. Diagnostics of materials1028-68612588-0187ООО «Издательство «ТЕСТ-ЗЛ»10.26896/1028-6861-2022-88-8-27-34zldm-1720Research ArticleИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ. ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И КОНТРОЛЯTESTING OF STRUCTURE AND PARAMETERS. PHYSICAL METHODS OF TESTING AND QUALITY CONTROLЭлектретно-термический анализ диэлектрических объектовElectret-thermal analysis of dielectric objectsЗотовС. В.ZotovS. V.

Сергей Валентинович Зотов

246050, г. Гомель, ул. Кирова, д. 32а

Sergey V. Zotov

32a, ul. Kirova, Gomel, 246050

zotov-1969@mail.ruКадоличЖ. В.KadolichZh. V.

Жанна Владимировна Кадолич

246746, г. Гомель, пр-т Октября, д. 48

Zhanna V. Kadolich

48, prosp. Octyabrya, Gomel, 246746

ЦветковаЕ. А.TsvetkovaE. A.

Елена Александровна Цветкова

246050, г. Гомель, ул. Кирова, д. 32а

Elena A. Tsvetkova

32a, ul. Kirova, Gomel, 246050

КравцовА. Г.KravtsovA. G.

Александр Геннадьевич Кравцов

220072, г. Минск, пр-т Независимости, д. 66

Alexandr G. Kravtsov

66, prosp. Nezavisimosti, Minsk, 220072

Институт механики металлополимерных систем имени В. А. Белого Национальной академии наук БеларусиБеларусьV. A. Belyi Metal-Polymer Research Institute, National Academy of Sciences of BelarusBelarusГомельский государственный технический университет имени П. О. СухогоБеларусьP. O. Sukhoi Gomel State Technical UniversityBelarusОтделение физико-технических наук Национальной академии наук БеларусиБеларусьDepartment of Physical and Technical Sciences, National Academy of Sciences of BelarusBelarus2022210820228882734Copyright © Зотов С.В., Кадолич Ж.В., Цветкова Е.А., Кравцов А.Г., 20222022Зотов С.В., Кадолич Ж.В., Цветкова Е.А., Кравцов А.Г.Zotov S.V., Kadolich Z.V., Tsvetkova E.A., Kravtsov A.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zldm.ru/jour/article/view/1720

Разработка методического инструментария для исследования максимально широкого круга объектов диэлектрической природы – актуальная задача. В работе представлены результаты исследования диэлектрических объектов методом электретно-термического анализа (ЭТА). Изучали электрофизические изменения в диэлектрических объектах с учетом поляризационных эффектов и электретного состояния. Приведены данные ЭТА сверхвысокомолекулярного полиэтилена, поливинилового спирта, крови человека, синовиальной жидкости, крахмалосодержащих полимерных биодеградируемых композиций, хитозана, растительных масел. Проанализированы полученные в ходе испытаний спектры термостимулированных токов. Установлено, что метод ЭТА применительно к различным диэлектрическим объектам характеризуется высокой информативностью. Термически стимулированный токовый отклик позволяет идентифицировать и интерпретировать протекающие при нагревании объектов фазовые явления, в том числе сопровождающиеся электрофизическими процессами переноса и релаксации электретного заряда. Полученные результаты могут быть использованы при совершенствовании методики анализа электрофизических изменений в диэлектрических объектах.

The development of methodological tools for studying the most possible range of the objects of dielectric nature is an urgent task. We present the results of studying dielectric objects by the method of electret-thermal analysis (ETA). Electrophysical changes in dielectric objects were studied taking into account polarization effects and electret state. The ETA data of ultrahigh molecular polyethylene, polyvinyl alcohol, human blood, synovial fluid, starch-containing polymer biodegradable compositions, chitosan, and vegetable oils are presented. Analysis of the spectra of thermally stimulated currents obtained during tests revealed that ETA method is characterized by high information content regarding various dielectric objects.

Thermally stimulated current response makes it possible to identify and interpret phase phenomena occurring upon heating of the objects, including those accompanied by electrophysical processes of transfer and relaxation of the electret charge. The results obtained can be used to improve the methodology for analyzing electrophysical changes in dielectric objects.

диэлектрикиэлектретно-термический анализтермостимулированные токиэлектретный эффектdielectricselectret-thermal analysisthermally stimulated currentselectret effectРабота выполнена при финансовой поддержки государственной программы научных исследований Республики Беларусь «Материаловедение, новые материалы и технологии» (тема 4.2.2, НИР 2) и гранта Президента Республики Беларусь в номинации «Наука».ReferencesУхарцева И. Ю., Цветкова Е. А. Методы и средства исследования: курс лекций. — Гомель: БТЭУ ПК, 2013. — 212 с.Ukhartseva I. Yu., Tsvetkova E. A. Methods and means of research: a course of lectures. — Gomel: BTEU PK, 2013. — 212 p. [in Russian].Бродхерст М., Давис Г., Гросс Б. и др. Электреты / Пер. с англ. — М.: Мир, 1993. — 487 с.Broadhurst M., Davis G., Gross B., et al. Electrets. — Moscow: Mir, 1993. — 487 p. [Russian translation].Лущейкин Г. И. Полимерные электреты. — M.: Химия, 1976. — 224 с.Lushcheikin G. I. Polymer electrets. — Moscow: Khimiya, 1976. — 224 p. [in Russian].Губкин А. Н. Электреты. — М.: Наука, 1978. — 270 с.Gubkin A. N. Electrets. — Moscow: Nauka, 1978. — 270 p. [in Russian].Галиханов М. Ф., Дебердеев Р. Я. Полимерные короноэлектреты: традиционные и новые технологии и области применения / Вестник Казанского технологического университета. 2010. № 4. С. 45–57.Galikhanov M. F., Deberdeev R. Ya. Polymer corona-electrets: traditional and new technologies and applications / Vestn. Kazan. Tekhnol. Univ. 2010. N 4. P. 45–57 [in Russian].Гороховатский Ю. А., Бордовский Г. А. Термоактивационная токовая спектроскопия высокоомных полупроводников и диэлектриков. — М.: Наука, 1991. — 248 с.Gorokhovatsky Yu. A., Bordovsky G. A. Thermal activation current spectroscopy of high-resistance semiconductors and dielectrics. — Moscow: Nauka, 1991. — 248 p. [in Russian].Кулин Е. Т. Биоэлектретный эффект. — Мн.: Наука и техника, 1980. — 216 с.Kulin E. T. Bioelectret effect. — Minsk: Nauka i tekhnika, 1980. — 216 p. [in Russian].Bridelli M., Capelletti R. Bioelectret state induced by water in lipases / 10th Int. Symp. on Electrets: reports. — Delphi-Athens, 1999. P. 213–216.Bridelli M., Capelletti R. Bioelectret state induced by water in lipases / 10th Int. Symp. on Electrets: reports. — Delphi-Athens, 1999. P. 213–216.Рычков А. А., Бойцов В. Г. Электретный эффект в структурах полимер – металл. — СПб.: РГПУ, 2000. — 250 с.Rychkov A. A., Boytsov V. G. Electret effect in polymer — metal structures. — St. Petersburg: RGPU, 2000. — 250 p. [in Russian].Kestelman V., Pinchuk L., Goldade V. Electrets in engineering: fundamentals and applications. — Boston: Kluwer Academic Publishers, 2000. — 381 p.Kestelman V., Pinchuk L., Goldade V. Electrets in engineering: fundamentals and applications. — Boston: Kluwer Academic Publishers, 2000. — 381 p.Гольдаде В. А., Кравцов А. Г., Гороховатский Ю. А. и др. Исследование электретного состояния полимерных волокнитов методами термоактивационной спектроскопии / Материаловедение. 2001. № 8. С. 7–11.Goldade V. A., Kravtsov A. G., Gorokhovatsky Yu. A., et al. Investigation of the electret state of polymer fibers by methods of thermal activation spectroscopy / Materialovedenie. 2001. N 8. P. 7–11 [in Russian].Цветкова Е. А. Физические свойства синовиальной жидкости как смазочной среды суставов / Биофизика. 2005. Т. 50. № 2. С. 341–347.Tsvetkova E. A. Physical properties of synovial liquid as a joints lubrication media / Biofizika. 2005. Vol. 50. N 2. P. 341–347 [in Russian].Pinchuk L. S., Nikolaev V. I., Tsvetkova E. A., Goldade V. A. Tribology and biophysics of artificial joints. — Kidlington, Oxford Joints: Elsevier, 2006. — 350 p.Pinchuk L. S., Nikolaev V. I., Tsvetkova E. A., Goldade V. A. Tribology and biophysics of artificial joints. — Kidlington, Oxford Joints: Elsevier, 2006. — 350 p.Цветкова Е. А., Ухарцева И. Ю., Зотов С. В. и др. Материал для эндопротеза кровеносного сосуда на основе высокомолекулярных соединений / Вестник Казанского технологического университета. 2016. № 20. С. 57–62.Tsvetkova E. A., Ukhartseva I. Yu., Zotov S. V., et al. Material for endoprosthesis of a blood vessel based on high-molecular compounds / Vestn. Kazan. Tekhnol. Univ. 2016. N 20. P. 57–62 [in Russian].Pinchuk L. S., Goldade V. A., Sessler G. M., et al. Electret-thermal analysis of blood / Medical Engineering and Physics. 2002. Vol. 24. P. 361–364. DOI: 10.1016/S1350-4522(02)00029-2Pinchuk L. S., Goldade V. A., Sessler G. M., et al. Electret-thermal analysis of blood / Medical Engineering and Physics. 2002. Vol. 24. P. 361–364. DOI: 10.1016/S1350-4522(02)00029-2Pinchuk L. S., Makarevich A. V., Vlasova G. M., et al. Electret-thermal analysis to assess biodegradation of polymer composites / International Biodeterioration & Biodegradation. 2004. N 54. P. 13–18. DOI: 10.1016/j.biod.2003.11.005Pinchuk L. S., Makarevich A. V., Vlasova G. M., et al. Electret-thermal analysis to assess biodegradation of polymer composites / International Biodeterioration & Biodegradation. 2004. N 54. P. 13–18. DOI: 10.1016/j.biod.2003.11.005Кадолич Ж. В., Зотов С. В., Цветкова Е. А. Биосовместимый полимерный композиционный материал для эндопротезов сосудов / VI науч.-практ. интернет-конф. «Современное материаловедение и товароведение: теория, практика, образование»: сб. мат. — Полтава: ПУЕТ, 2019. С. 33–36.Kadolich Zh. V., Zotov S. V., Tsvetkova E. A. Biocompatible polymer composite material for vascular endoprostheses / VI scientific and practical internet-conf. «Modern materials science and commodity science: theory, practice, education»: materials. — Poltava: PUET, 2019. P. 33–36 [in Russian].Кадолич Ж. В. Исследование электрофизических свойств растительных масел методом термоактивационной токовой спектроскопии / Завод. лаб. Диагност. мат. 2018. № 2. Т. 84. С. 38–42. DOI: 10.26896/1028-6861-2018-84-2-38-42Kadolich Zh. V. Investigation of the electrophysical properties of vegetable oils by thermal activation current spectroscopy / Zavod. Lab. Diagn. Mater. 2018. Vol. 84. N 2. P. 38–42 [in Russian]. DOI: 10.26896/1028-6861-2018-84-2-38-42Кадолич Ж. В. Товароведение однородных товарных групп (в отрасли). Товароведение пищевых жиров, рыбы и рыбных товаров: практикум для реализации содержания образовательных программ высшего образования I ступени. — Гомель: БТЭУ ПК, 2021.Kadolich Zh. V. Commodity science of homogeneous commodity groups (in the industry). Commodity science of edible fats, fish and fish products: a workshop for the implementation of the content of educational programs of higher education of the First stage. — Gomel: BTEU PK, 2021 [in Russian].Кадолич Ж. В., Зотов С. В. Расширение арсенала физических методов исследования жидких диэлектриков на примере экзотических видов растительных масел / Вестник БФУ. 2020. № 4. С. 96–107.Kadolich Zh. V., Zotov S. V. Expanding the arsenal of physical methods for the study of liquid dielectrics on the example of exotic types of vegetable oils / Vestn. BFU. 2020. N 4. P. 96–107 [in Russian].Гольдаде В. А., Зотов С. В., Шаповалов В. М., Юдин В. Е. Электретный эффект в полимерных нанокомпозитах (обзор) / Полимерные материалы и технологии. 2019. № 2. С. 6–19. DOI: 10.32864/polymmattech-2019-5-2-6-18Goldade V. A., Zotov S. V., Shapovalov V. M., Yudin V. E. Electret effect in polymer nanocomposites (review) / Polimer. Mater. Tekhnol. 2019. N 2. P. 6–19 [in Russian]. DOI: 10.32864/polymmattech-2019-5-2-6-18Жигаева И. А., Галиханов М. Ф. Повышение термостабильности электретных свойств короноэлектретов на основе фторопласта-32Л / Журнал прикладной химии. 2013. № 4. С. 659–662. DOI: 10.1134/S1070427213040307Zhigaeva I. A., Galikhanov M. F. Increasing the thermal stability of electret properties of fluoroplast-32L-based corona-electrets / Zh. Prikl. Khimii. 2013. N 4. P. 659–662 [in Russian]. DOI: 10.1134/S1070427213040307

The authors declare that there are no conflicts of interest present.