Elastomeerien sähkönjohtavuus
Niinikoski, Virpi (2011)
2011
Sähkötekniikan koulutusohjelma
Tieto- ja sähkötekniikan tiedekunta
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2011-02-09
Julkaisun pysyvä osoite on
http://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201102171041
http://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201102171041
Tiivistelmä
Tämän diplomityön tavoitteena oli selvittää elastomeerien sähkönjohtavuutta sekä siihen liittyviä sähköisiä, mekaanisia ja fysikaalisia ilmiöitä ja ominaisuuksia. Lisäksi työssä tutkittiin erilaisia elastomeerejä, niissä käytettäviä täyteaineita sekä sähkönjohtavia elastomeerejä ja niiden käytännön sovelluksia. Tämä diplomityö on tehty kirjalli-suustutkimuksena.
Tämän työn lähtökohtana voidaan pitää yleensä eristeenä käytettävien elastomeerien saamista sähkönjohtaviksi, joten tutkimuksen alla olivat niin elastomeerien yleiset ominaisuudet, rakenne sekä sähkönjohtavuuteen vaikuttavat fysikaaliset ominaisuudet. Työssä tutkittiin myös tyypillisiä elastomeerejä ja elastomeereissä käytettäviä täyteaineita.
Sähkönjohtavuuteen vaikuttavia fysikaalisia ominaisuuksia ovat muun muassa perkolaatio, tunneloituminen sekä hopping-johtavuus. Perkolaatiolla tarkoitetaan sitä täyteainepitoisuutta, jolla elastomeeri saadaan johtamaan sähköä. Tunneloituminen ja hopping-johtavuus ovat puolestaan eräänlaisia mekanismeja, joilla elektronit liikkuvat aineen sisällä.
Työssä on esitelty yleisimmin käytettyjä täyteaineita, joilla elastomeerit saadaan sähkönjohtaviksi. Tällaisia täyteaineita ovat muun muassa hopea, alumiini sekä hiilen eri muodot. Tutkimukset kohdistuivat myös sähkönjohtavien elastomeerien valmistukseen, ominaisuuksiin sekä käytännön sovelluksiin.
Tämän työn lähtökohtana voidaan pitää yleensä eristeenä käytettävien elastomeerien saamista sähkönjohtaviksi, joten tutkimuksen alla olivat niin elastomeerien yleiset ominaisuudet, rakenne sekä sähkönjohtavuuteen vaikuttavat fysikaaliset ominaisuudet. Työssä tutkittiin myös tyypillisiä elastomeerejä ja elastomeereissä käytettäviä täyteaineita.
Sähkönjohtavuuteen vaikuttavia fysikaalisia ominaisuuksia ovat muun muassa perkolaatio, tunneloituminen sekä hopping-johtavuus. Perkolaatiolla tarkoitetaan sitä täyteainepitoisuutta, jolla elastomeeri saadaan johtamaan sähköä. Tunneloituminen ja hopping-johtavuus ovat puolestaan eräänlaisia mekanismeja, joilla elektronit liikkuvat aineen sisällä.
Työssä on esitelty yleisimmin käytettyjä täyteaineita, joilla elastomeerit saadaan sähkönjohtaviksi. Tällaisia täyteaineita ovat muun muassa hopea, alumiini sekä hiilen eri muodot. Tutkimukset kohdistuivat myös sähkönjohtavien elastomeerien valmistukseen, ominaisuuksiin sekä käytännön sovelluksiin.