O Triodo de corona com corrente constante foi utilizado em medidas da evolução do potencial de superfície de amostras de FEP 12 e 25 &#956m, carregadas com corona positiva e negativa no FEP 12 e 25 &#956m carregadas com corona positiva e negativa no ar e no nitrogênio. Estas medidas permitem concluir que não há diferença a nível de transporte de cargas entre os resultados com os dois gases. Apenas a umidade é importante para a subida e o decaimento do potencial de superfície. A subida do potencial de superfície de amostras de FEP 12 &#956m carregadas com corona negativa foi interpretada por meio da justaposição de dois modelos teóricos. No material só existem armadilhas profundas, em número finito, tanto na superfície quanto no volume; sendo que as de volume estão uniformemente distribuídas. Nenhum decaimento significativo de potencial é observado. A superfície desempenha um papel predominante na captura e injeção de portadores nas amostras de 12 &#956m carrega - das com corona positiva. Um modelo teórico que supõe schubweg dependente do campo médio reproduz os resultados experimentais. / The corona triode with constant current was used to measure the evolution of surface potential of FEP 12 and 25 &#956m samples, charged with positive and negative corona in air and in nitrogen. No difference in the transport properties in thin samples was observed when the gas was changed and this allowed us to conclude that electrons and holes are the carriers responsible by the transport of charge in the material. Only the moisture is important to the build up and decay of surface potential. The build up of surface potential of 12 &#956m samples charged with negative corona was interpreted by means of a deep fast trapping model in the beginning, followed by an increase of the trapping time when saturation is approached. Surface traps are also present. No significative potential decay is observed. The surface performs an important role in the trap¬ ping and injection of carriers into the bulk of 12 &#956m samples charged with positive corona. A theoretical model that assumes schubweg dependent on mean electric field fits the experimental results.

O Triodo de corona com corrente constante foi utilizado em medidas da evolução do potencial de superfície de amostras de FEP 12 e 25 &#956m, carregadas com corona positiva e negativa no FEP 12 e 25 &#956m carregadas com corona positiva e negativa no ar e no nitrogênio. Estas medidas permitem concluir que não há diferença a nível de transporte de cargas entre os resultados com os dois gases. Apenas a umidade é importante para a subida e o decaimento do potencial de superfície. A subida do potencial de superfície de amostras de FEP 12 &#956m carregadas com corona negativa foi interpretada por meio da justaposição de dois modelos teóricos. No material só existem armadilhas profundas, em número finito, tanto na superfície quanto no volume; sendo que as de volume estão uniformemente distribuídas. Nenhum decaimento significativo de potencial é observado. A superfície desempenha um papel predominante na captura e injeção de portadores nas amostras de 12 &#956m carrega - das com corona positiva. Um modelo teórico que supõe schubweg dependente do campo médio reproduz os resultados experimentais. / The corona triode with constant current was used to measure the evolution of surface potential of FEP 12 and 25 &#956m samples, charged with positive and negative corona in air and in nitrogen. No difference in the transport properties in thin samples was observed when the gas was changed and this allowed us to conclude that electrons and holes are the carriers responsible by the transport of charge in the material. Only the moisture is important to the build up and decay of surface potential. The build up of surface potential of 12 &#956m samples charged with negative corona was interpreted by means of a deep fast trapping model in the beginning, followed by an increase of the trapping time when saturation is approached. Surface traps are also present. No significative potential decay is observed. The surface performs an important role in the trap¬ ping and injection of carriers into the bulk of 12 &#956m samples charged with positive corona. A theoretical model that assumes schubweg dependent on mean electric field fits the experimental results.

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Usando geometrias do tipo ponta e plano estudou-se as características elétricas da descarga corona positiva e negativa. Mediram-se as distribuições da densidade de corrente elétrica e do campo elétrico sobre o plano coletor dos íons. São discutidos os resultados obtidos para o sistema ponta planos e para o sistema em que o campo elétrico externo é aplicado através de uma placa adicional colocada perto da ponta. Neste último caso os resultados são interpretados com um modelo teórico que supõe que os íons se movem direção perpendicular entre as placas, sob a ação de um campo constante e lateralmente sob o campo de repulsão da carga espacial. / Electric characteristics of a positive and negative corona discharge were studied for geometries of the type point and plane. The electric current density and the electric field distributions on the collector plane were measured. We discuss the results obtained with the point and plane geometry and with the geometry were a external electric field is applied by means of an additional metallic plate fixed near the point. For the latter geometry the results were interpreted by using a theoretical model in which it is assumed that the ions drift in the direction perpendicular to the plates under a constant electric field and laterally under the field of the ionic space charge.

Usando geometrias do tipo ponta e plano estudou-se as características elétricas da descarga corona positiva e negativa. Mediram-se as distribuições da densidade de corrente elétrica e do campo elétrico sobre o plano coletor dos íons. São discutidos os resultados obtidos para o sistema ponta planos e para o sistema em que o campo elétrico externo é aplicado através de uma placa adicional colocada perto da ponta. Neste último caso os resultados são interpretados com um modelo teórico que supõe que os íons se movem direção perpendicular entre as placas, sob a ação de um campo constante e lateralmente sob o campo de repulsão da carga espacial. / Electric characteristics of a positive and negative corona discharge were studied for geometries of the type point and plane. The electric current density and the electric field distributions on the collector plane were measured. We discuss the results obtained with the point and plane geometry and with the geometry were a external electric field is applied by means of an additional metallic plate fixed near the point. For the latter geometry the results were interpreted by using a theoretical model in which it is assumed that the ions drift in the direction perpendicular to the plates under a constant electric field and laterally under the field of the ionic space charge.

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A obtenção de compósitos poliméricos condutores de eletricidade tem sido alvo de pesquisa com o objetivo de combinar as propriedades de diferentes materiais poliméricos. Neste trabalho foram preparados compósitos de filmes de poli(tereftalato de etileno) (PET) com camadas superficiais do polímero condutor polianilina (PANI). Para obter a camada condutora o filme de PET foi imerso no meio reacional da síntese da PANI, realizada em solução método este freqüentemente empregado para a produção de PANI. Foram otimizados os parâmetros da síntese (temperatura, concentração dos reagentes, tempo de polimerização, etc..) com o objetivo de se obter uma camada de PANI com espessura adequada, condutividade superficial elevada e com boa adesão no substrato de PET. O processo da reação de polimerização foi monitorada pela medida do potencial de circuito aberto e também diretamente pela camada de PANI depositada no PET, através de medidas de espectrocospia UV-Vis-NIR, condutividade elétrica e adesão da camada de PANI. Em condições otimizadas da síntese, realizada a temperatura ambiente durante o tempo de 20 minutos, pode-se obter camadas de PANI com condutividade da ordem de 10 S/em, boa adesão ao substrato de PET e com razoável transparência óptica. Os compósitos obtidos nas condições otimizadas foram caracterizados usando-se microscopia por SEM, microscopia óptica, microscopia AFM, difratogramas de raios-X, DSC, análise DMTA, análise TGA, correntes termo estimuladas, medidas de ruptura elétrica, medidas de adesão e solubilidade da camada de PANI. Verificou-se também que o tratamento térmico dos compósitos melhora a adesão da camada de PANI ao substrato de PET. Foi descoberto um novo método para dopar as camadas condutoras de PANI no qual o compósito desdopado é tratado por descarga corona. O processo é realizado totalmente a seco e pode-se obter uma condutividade da camada de PANI da ordem de 0,3 S/em com boa adesão. Observou-se que a eficiência do processo é dependente da umidade relativa do ar na câmara de tratamento e que a estabilidade da condutividade elétrica é melhor que nas amostras dopadas em solução / Composites with conductive properties have been proposed as materiais in which different physical properties of polymers are combined. In this work a composite consisting of surface layers of polyaniline, PANI, deposited on films of poly(ethylene terephtalate), PET, were prepared. In order to deposit the PANI the PET film were immersed in the solution in which the synthesis reaction is carried out. The parameters of the synthesis usually optimized in order to obtain a layer of PANI with enough thickness, high electric conductivity and good adhesion to the PET substrate. The synthesis was monitored by means of open circuit potential and also using UV-Vis-NIR spectroscopy and the electric conductivity of the PANI layer on PET. Using the optimized conditions, at room temperature and polymerization time of 20 minutes, a composite with a surface conductivity of the order of 10 S/em, good adhesion and a reasonable optical transparence can be obtained. Such composite were characterized employing electron scanning microscope, atomic force microscope, optic microscope, X-rays diffractometry, differential scanning calorimeter, thermal dynamic analysis, thermogravimetric analysis, thermally stimulated depolarization current, electric thermal stability of the conductivity, electric breakdown measurements, adhesion measurements and solubility of the PANI layer. It was also found that the thermal treatment leads to an improvement of the adhesion properties of the PANllayer. It was found that a corona discharge could be used to dope the PANI layer of a dedoped composite, leading to a new method for doping polymeric materiais. Such process is performed under dry conditions and gave a conductivity of the order 0.3 S/em. The process efficiency is dependent of the relative air humidity of the corona chamber and the thermal stability of the electric conductivity is betler when compared with the composites obtained by doping in solution.

Neste trabalho foi investigado o comportamento elétrico dos sistemas poliméricos preparados com o poliestireno, PS, e poli(metacri1ato de metila), PMMA, dopados com o corante vermelho disperso 1, DR1. O processo de polarização dos filmes poliméricos foi realizado usando o triodo de corona operando em duas configurações: i) carregamento com corrente de carga constante, ii) com tensão de grade constante. O processo de polarização por corona foi investigado variando-se os parâmetros do processo, tais como: corrente de carga, tempo, temperatura, campo elétrico de saturação e porcentagem de corante das amostras. As medidas da corrente elétrica no estado estacionário em função campo elétrico permitiram mostrar que o processo de condução elétrica nos dois sistemas obedecem o modelo de Poole-Frenkel. O valor da polarização elétrica induzida foi avaliada através de medidas do coeficiente piroelétrico, o qual é diretamente proporcional a polarização na amostra. No caso do PS(DR1) deu-se ênfase a investigação de medidas de corrente termo estimulada para avaliar a polarização elétrica induzida nas amostras por aplicação de uma ddp. Medidas da constante dielétrica complexa para os dois sistemas poliméricos foram realizadas em função da freqüência para diferentes temperaturas. Os resultados obtidos mostraram que a orientação e relaxação dos corantes nas amostras são associados ao movimento das cadeias poliméricas, i.e., relaxação do tipo &#945. / Some electrical properties of guest-host polymeric systems made with polystyrene, PS, and poly(methyl methacrylate), PMMA, and the disperse red 1 dye, DR1 were investigated. The poling process of films were performed with the corona triode set up operating in two modes: i) charging with constant current, ii) with a constant grid voltage. The influence of parameters such as the charging current, electric field at the s, time, temperature and the percentage of DR1 was investigated. Measurements of the steady state current versus the electric field allowed us to show that the electric conduction process in both polymeric systems follow the Poole-Frenkel model. The electric polarization induced in samples was evaluated measuring the piroelectric coefficient, which is directly proportional to the polarization value. For PS(DR1) samples thermally stimulated current measurements were performed to investigate the electric polarization obtained by application of a dc voltage. Measurements of the complex dielectric constant with the two polymeric systems as function of the frequency for different temperatures were performed. Results showed that orientation and relaxation of DR1 dye in samples are related to the chain movement, i.e., &#945 relaxation process.

CICYT (MAT 98-0611)

A obtenção de compósitos poliméricos condutores de eletricidade tem sido alvo de pesquisa com o objetivo de combinar as propriedades de diferentes materiais poliméricos. Neste trabalho foram preparados compósitos de filmes de poli(tereftalato de etileno) (PET) com camadas superficiais do polímero condutor polianilina (PANI). Para obter a camada condutora o filme de PET foi imerso no meio reacional da síntese da PANI, realizada em solução método este freqüentemente empregado para a produção de PANI. Foram otimizados os parâmetros da síntese (temperatura, concentração dos reagentes, tempo de polimerização, etc..) com o objetivo de se obter uma camada de PANI com espessura adequada, condutividade superficial elevada e com boa adesão no substrato de PET. O processo da reação de polimerização foi monitorada pela medida do potencial de circuito aberto e também diretamente pela camada de PANI depositada no PET, através de medidas de espectrocospia UV-Vis-NIR, condutividade elétrica e adesão da camada de PANI. Em condições otimizadas da síntese, realizada a temperatura ambiente durante o tempo de 20 minutos, pode-se obter camadas de PANI com condutividade da ordem de 10 S/em, boa adesão ao substrato de PET e com razoável transparência óptica. Os compósitos obtidos nas condições otimizadas foram caracterizados usando-se microscopia por SEM, microscopia óptica, microscopia AFM, difratogramas de raios-X, DSC, análise DMTA, análise TGA, correntes termo estimuladas, medidas de ruptura elétrica, medidas de adesão e solubilidade da camada de PANI. Verificou-se também que o tratamento térmico dos compósitos melhora a adesão da camada de PANI ao substrato de PET. Foi descoberto um novo método para dopar as camadas condutoras de PANI no qual o compósito desdopado é tratado por descarga corona. O processo é realizado totalmente a seco e pode-se obter uma condutividade da camada de PANI da ordem de 0,3 S/em com boa adesão. Observou-se que a eficiência do processo é dependente da umidade relativa do ar na câmara de tratamento e que a estabilidade da condutividade elétrica é melhor que nas amostras dopadas em solução / Composites with conductive properties have been proposed as materiais in which different physical properties of polymers are combined. In this work a composite consisting of surface layers of polyaniline, PANI, deposited on films of poly(ethylene terephtalate), PET, were prepared. In order to deposit the PANI the PET film were immersed in the solution in which the synthesis reaction is carried out. The parameters of the synthesis usually optimized in order to obtain a layer of PANI with enough thickness, high electric conductivity and good adhesion to the PET substrate. The synthesis was monitored by means of open circuit potential and also using UV-Vis-NIR spectroscopy and the electric conductivity of the PANI layer on PET. Using the optimized conditions, at room temperature and polymerization time of 20 minutes, a composite with a surface conductivity of the order of 10 S/em, good adhesion and a reasonable optical transparence can be obtained. Such composite were characterized employing electron scanning microscope, atomic force microscope, optic microscope, X-rays diffractometry, differential scanning calorimeter, thermal dynamic analysis, thermogravimetric analysis, thermally stimulated depolarization current, electric thermal stability of the conductivity, electric breakdown measurements, adhesion measurements and solubility of the PANI layer. It was also found that the thermal treatment leads to an improvement of the adhesion properties of the PANllayer. It was found that a corona discharge could be used to dope the PANI layer of a dedoped composite, leading to a new method for doping polymeric materiais. Such process is performed under dry conditions and gave a conductivity of the order 0.3 S/em. The process efficiency is dependent of the relative air humidity of the corona chamber and the thermal stability of the electric conductivity is betler when compared with the composites obtained by doping in solution.