Rodzaj powłoki Rs, Om Właściwości antystatyczne kompozytów Rs

Poddział Laboratorium antykorozyjnych materiałów malarskich Grupa AP
Data lipiec 2006
DO KWESTII WŁAŚCIWOŚCI ANTYSTATYCZNYCH WYSOKOCYNKOWYCH
POWŁOK VMP
( na podstawie raportu badań NIR "Pomiar charakterystyk elektrycznych
powłok metalowowypełnionych" TEHP UGTU - UPI, 2005-2006r.r. )
Pozbyć się nagromadzenia na powierzchni powłok polimerowych ładunków
elektrostatycznych można przez zwiększenie prędkości ich spływu kosztem
objętościowej lub powierzchniowej przewodności powłoki polimerowej. Więc jeden ze
sposobów ochrony przed nagromadzeniem ładunków elektrostatycznych konstrukcji
metalowych z powłoką polimerową - jest stosowanie powłok ochronnych którę są
jednocześnie antystatycznymi.
Powłoki antystatyczne - jedną z odmian powłok elektrycznie przewodzących. Ponieważ
nagromadzenie ładunków elektrostatycznych jest zjawiskiem powierzchownym, dla
powłok antystatycznych najważniejszym wskaźnikiem jest rezystancja powierzchniowa
właściwa {Rs).
W zależności od przeznaczenia wyróżnia się trzy zakresy przewodności materiałów
polimerowych:
- ochronna ( ekranująca );
- elektrostatycznie rozpraszająca;
- antystatyczna.
To jest, dla danego rodzaju powłok ustalone zostały następujące granice przewodności
elektrycznej:
Rodzaj powłoki
Ekranująca
Elektrostatycznie rozpraszająca
Antystatyczna.
Powłoka - izolator
Rs, Om
10 - 102
102 - 109
109 - 1015
1015 - 1018
Dla antystatycznych kompozytów zaproponowano następującą klasyfikacje:
Właściwości antystatyczne
kompozytów
Doskonałe
Dobre
Umiarkowane
Niskie
Rs, Om
-< 1010
1010 - 1012
1012 - 1014
1014 - 1015
Elektrycznie przewodzące i antystatyczne powłoki są zazwyczaj kompozytami w kiórych
jako wypełniacza używa się proszków metalowych lub wypełniacze węglowe.
W trakcie wykonania prac naukowo - badawczych (NIR) " Pomiar właściwości
elektrycznych powłok o wysokiej zawartości metali " na wydziale TEHP UGTU - UPI
(2005 - 2006r.r.) zmierzono również oporność wysokocynkowych powłok produkcji VMP.
Oporność powłok została określona na podstawie charakterystyk prądowo-napięciowych
uzyskanych na próbkach do badania. Do pomiaru rezystancji wzdłużnej jako próbki
użyto wolne błonki. Pobór prądu do próbek przeprowadzono za pomocą pozłacanych
zacisków typu "krokodyl" i srebrnej folii.
W wyniku zrobionych pomiarów został opracowany wykres zależności napięcia od
natężenia prądu, i według tangensu kąta nachylenia wykresu liniowego została
obliczona oporność próbki.
R = U/I
(1)
Obliczenie rezystancji właściwej błonek ( ρ ) zostało przeprowadzono biorąc pod
uwagę grubość
błonki (δ ), odległość pomiędzy kontaktami ( L ) i szerokości pasma wzdłuż którego
płynie prąd (szerokość w miejscu kontakta) (b)
ρ = R bδ/L
(2)
Przy ocenie właściwości elektrycznych cienkich błonek i powłok do ekranowania fal
elektromagnetycznych, stosuje się pojęcie odporności warstwy ( Rs ) wyrażonej w
omach na kwadrat , obliczenia której mogą być wykonane według formuły:
Rs = R b/L
(3)
Wyniki definicji przedstawiono w tablice 2.
Tablica 2 - Oporność błonek o wysokiej zawartości cynku, mierzona wzdłuż powierzchni.
L.p.
1
2
3
4
5
6
7
Typ
ZVES 1 ( 1 : 1 )
ZVES 2 ( 1 : 1,5 )
ZINOL
ZINOTERM
ZINOTAN 2
ZINOTAN + AL
ZINEP
Grubość.
µm
ρ śr. Om m
40 - 60
80 - 100
50 - 70
210 - 220
100 - 120
100 - 120
70 - 90
54,07
42,19
0,70
2,72 104
4,50 105
2,51 105
> 107
Rs śr. OM/kw
1,04
4,60
1,08
1,75
3,92
2,29
>5
106
105
104
108
109
109
1012
Więc, według wyników pomiarów oporności ( Rs ) większość powłok o wysokiej
zawartości cynku ( z wyjątkiem ZINEP ) należą do materiałów elektrostatycznie
rozproszających i posiadają wspaniałe właściwości antystatyczne, czyli mogą być
stosowane jako powłoki ochronne które nie akumulują ładunków elektrostatycznych.
Literatura
1. Aleksaszyna O.F., Szygorin V.G. Powłoki antystatyczne // Materiały malarskie
i ich
stosowanie. 1993. Nr2
2. Gul V.E. iINNE. Kompozycje polimerowe elektroprzewodzące. M., Chemia 1984.
Wyk. Jarosławcewa O.V.