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DF: Fachverband Dielektrische Festkörper

DF 7: Dielectric and ferroelectric thin films

DF 7.5: Vortrag

Dienstag, 23. März 2010, 15:20–15:40, H11

Untersuchungen zum elektrischen Durchschlag in weichen Elastomermaterialien — •Matthias Kollosche, Hristiyan Stoyanov und Guggi Kofod — Universität Potsdam, Potsdam, Deutschland

Der Einfluss von Materialeigenschaften auf das elektrische Durchschlagsverhalten in weichen Materialien ist von vielfältigen Interesse bei der Verwendung von Smart Materials. Durch die Verwendung von Mischungen aus zwei chemisch identischen thermoplastischen Elastomeren gelingt eine Variation der Materialeigenschaften bei konstanter Temperatur, ohne zusätzliche Wechselwirkungen. Kraft-Dehnungs Versuche belegen die Möglichkeit einer kontinuierlichen Variation des Youngs Moduls durch die gezielte Wahl des Massenverhältnisses der Elastomermaterialien. Für die Ausführung der elektrischen Durchschlagsversuche wurden die Elastomermaterialien in Lösung und anschließend auf einem Glasträger mit Elektrode gebracht und getrocknet. Die Untersuchungen an den präparierten Polymerfilmen zeigen die Abhängigkeit der Durchbruchsfeldstärke von den mechanischen Eigenschaften des verwendeten Polymerfilms. Diese Ergebnisse werden mit dem ursprünglichen Modell zur elektromechanischen Instabilität von Garton-Stark und dem Modell von X. Zhao und Z. Suo (Appl. Phys. Lett. 95, 031904 (2009)) verglichen und ein verbesserter Ansatz zur Materialbeschreibung präsentiert. Das vorgeschlagene Modell ermöglicht, durch die Verwendung des hyperelastischen Materialansatzes und angepasster Randbedingungen, eine Beschreibungsmöglichkeit für den elektrischen Durchschlag in weichen Materialien