Введение к работе
Актуальность чека.
Шржая область технического пришвений явлений влэктро-гадроданвиаки (ЭГД) (электрическая конвекция з изменение влектро|Езичвокях характеристик : изоляруЕЩйх аздкостай в элзктрзчесаом поле) внввала оольиой антерео в прохоадвяип электрического тока сквозь елаОспрозодщае текучие среда, оолвдаицах налгав значением удельной электропроводности (10** -Ю-1* См/ы). Технические устройства, основанные на аг применении осуществляют эффективное прямое преобразование евертян электрического поля в енерпт направленного даствния жидкости а обладает конструктивной проототой, Еадеяноагь» я неограниченным сроком работы. В настоящее время сна активно используются в системах термостабиядаацяи косшяескйх яэтвтэльннх' аппаратов и нополшггвльнш: устройствах автоматики. Перспективним является их прнмэнанне в снотемах адаптивной аптеки, СЗЧ~тахнихи я триоотехнологниз.
Однако, пул всей простота а полезности устройств, основанных на применении ЭГД-эффэктов, их дальнейшее есвврззнотвование тормозится из-аа неполноты научных предотаэлешгй о закономерностях процессов токопзреноса в гадких аш5спроводяї2 средах. Ряд последних исследований, проведенннх а этой ейяэся; показал необходимость более дательного изучения csss?a rpaswaa раздела "металл - жидкий диэлектрик'' при малых вжийнйк: зшрйкшшостз электрического поля, гдэ регистрация тока a ядаахгга затруднена. Основным здесь является учет влияния аотэргалз електрода, состава жидкости н ее молекулярного отроения вблизи граница раздела ив процеез электронного обмена задкоотн о катеряаяом влэктродов.
Информация такого рода может Сыть получена в целенаправленном эксперименте по изучения проводимости приэлептродинх областей о одновременным уточнением их химического в молекулярного отроения, а также кинетики привлектродннх реакций.
Цэлья настоящей работы являемся лсспзримвяталькоз исследование процессов проведкмооти границ» раздела "метадя-жадкий диэлектрик" и прилегавших к ней областей о оді.лвремві~кк уточнением особенностей химического состава а молекулярного отроения изолирувдих жидкостей в алехтрячесхом поле.
Научная новизна.
Йоследованы процессы низковольтной проводимости границы раздела "металл-жидкий диэлектрик'* и прилегавши* к ней призлектродвых областей годности.
Выявлено изменение молекулярной структуры таиэлвктродных областей и ев упорядочение в направлении перпендикулярном электроду.
Установлено, что в пределах упорядоченной структуры происходит замена преимущественной ионной проводимости жидкости на преимущественную электронную, причем електронная проводимость имеет барьерный по напряжения характер . Исследована зависимость потенциального барьера втого контакта от состава жидкости и материала электродов, определены константы елвктрохимичзскях реакций, подвижность зарядоносителя и удельная электропроводность приэлектродного слоя жидкости.'
Показано,что процессы проводимости привлектродных областей объяснится на основе в ано-клазтериой модели их строения.
Основные положения, выносимые на защиту:
Г.Экспериментальныедоказательства существования .в жидких олабоправадящвх средах в области малых значений напряженности электрического соля узких приэлектродннх слоев, обладающих повышенной проводимостью в отличными от оояоввой хидкооти параметрами.
2. Экспериментальные доказательства изменения молекулярной структуры жидкости и ее упорядочение (в направлении перпендикулярном електроду) в пределах приздэктродных слоев жидкости.
2. Экспержмввтвльннз доказательства барьерного (по напряжению) характера проводимости границы рзоделв "електрод-слабопроводящая жидкооть" с зависимостью величины потенциального барьера от полярности и материала електрода.
4. Модельное молекулярное строение приэлектродных слоев слабопроводящих жидкостей в виде упорядоченных в направлении перпендикулярном электроду структур состоящих из IQ0-I000 слоев зарядовых кластеров.
6. Результаты экспериментального определения констант привлектродаых реакций, подвижаостеи носителей нарядов и удельной
проводимооти приелектродннх слоев жидкости.
Научная и практическая ценность.
Полученные результаты могут быть использованы при: -создании усложенных физических моделей эдлектризущихся сплошных сред, взаимодействующих с электрическими полями; -усовершенствовании технических устройств, основанных на применении електрогидродинанических аффектов.
Исследования выполнялись в рамках госбюджетной НИР кафедры радиофизики и электроники Гродненского государственного университета "Электродинамика жидких слаоопроводящих сред", н гос. регистрации 01920004907.
Апробация работы.
материалы диссертации докладывались на уі Всесоюзном Совещании по электрической обработке материалов (Кишинев 1990г.), на Первом и Втором Всесоюзных Семинарах-совещаниях по электрогидродинамике кидках диэлектриков (Санкт-Пвтербург 1989, 1991 г.), на III Межреспубликанском семинаре по физике быотропротекащих плазменных процессов (Гродно 1992 г.), на П Международном симпозиуме по физическим принципам и методам оптической обработки информации (Гродно 1993 г.).
Личный вклад автора:
научному руководителю кандидату физико-математических наук, -доценту Рычкову Ю.М. принадлежит общая потановка задачи и обсуждение полученных результатов. Доцент Ковалевская Т.Н. оказала методическую помощь в проведении экспериментов по ИК-спвктроскопии, преподаватель Есипок А.В. оказал помощь в автоматизации измерений. Автору данной диссертационной работы принадлежит проведение всех экспериментов, содержащихся в диссертации, обрвботка результатов а их обобщение.
Публикации. Содержание диссертации опубликовано в 3-х статьях и 6-й тезисах докладов.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 116 страницах, содержит j/ff рисунков и . J/ таблиц.
Диссертация состоит из введения, шли глав, общих выводов и списка литература( 106 наименований.).