Пристрій для вимірювання електрофізичних властивостей рідкокристалічних матеріалів

Пристрій для вимірювання електрофізичних властивостей рідкокристалічних матеріалів, що містить корпус, нагрівник, вимірювальний та високовольтний електроди, ізолюючу прокладку і рідкокристалічний матеріал між електродами, який відрізняється тим, що до пристрою введено перфоровану прокладку, діаметри перфорацій в якій перевищують товщину прокладки. (19) (21) 2001010440 (22) 22.01.2001 (24) 16.07.2001 (33) UA (46) 16.07.2001, Бюл. № 6, 2001 р. (72) Маліков Віталій Якович, Стадник Петро Омелянович, Лисецький Лонгин Миколайович, Сідлецький Олег Цезаревич, Галунов Микола Захарович (73) ІНСТИТУТ МОНОКРИСТАЛІВ НАУКОВО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ КОНЦЕРН "ІНСТИТУТ МОНОКРИСТАЛІВ" НАН УКРАЇНИ, UA 40420 ний електроди, ізолюючу прокладку і рідкокристалічний матеріал між електродами, згідно з винаходом, до нього введено перфоровану прокладку, діаметри перфорацій у котрій перевищують товщину прокладки. Введення до пристрою перфорованої прокладки, що розташована між вимірювальним та високовольтним електродами, збільшує площу бокової поверхні перфорацій і, отже, когезійні сили, що діють між поверхнями та матеріалом, що досліджується. Ці сили перешкоджають витіканню з міжелектродного простору матеріалу, що досліджується, при нагріванні, коли знижується його в'язкість та зменшується поверхневий натяг. Таким чином, в матеріалі не утворюються повітряні порожнини і не викривляються результати вимірів. Встановлення перфорованої прокладки з перемичками між перфораціями в ній дозволяє точніше контролювати зазор між електродами та ввести додаткові точки опори для електродів, що дозволяє запобігти їхньому перемиканню внаслідок можливої механічної деформації та теплових навантажень. Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 представлений пристрій, що пропонується, а на фіг. 2 показаний вид ізолюючої перфорованої прокладки зверху. Пристрій містить корпус 1 з отворами, нагрівач 2, вимірювальний електрод 3, високовольтний електрод 4, перфоровану прокладку 5, рідкокристалічний матеріал, що досліджується 6. При цьому несучим елементом конструкції комірки є високовольтний електрод 4, до якого кріпиться круглий вимірювальний електрод 3. В перфорованій прокладці 5 зроблені перфорації 8 з діаметрами, що перевищують товщину прокладки. Розмір перфорацій 8 повинен бути достатньо великим, щоб орієнтуючий вплив бокових стінок перфорацій 8 не вносив значних викривлень до орієнтації молекул матеріалу 6, що задається поверхнями електродів 3, 4. В той же час діаметр перфорацій 8 повинен бути достатньо малим, щоб рідкокристалічний матеріал 6 утримувався в перфорації 8 силами поверхневого натягу. Для покращення чутливості пристрою кількість перфора цій 8 повинна бути максимальною з урахуванням вимог до розмірів перфорацій. Вимоги до товщини ізолюючої прокладки 5 (і, отже, до товщини шару матеріалу 6, що досліджується) наступні: товщина шару повинна бути мінімальною з ціллю підвищення чутливості вимірювань та економії матеріалу 6, в той же час товщина повинна бути достатньою, щоб нехтувати приповерхневими ефектами в матеріалі, які проявляються на товщинах одиниці мікрон. Із урахуванням цих вимог у пристрої використовуються прокладки 5 з фторопласту 4 товщиною 20-200 мкм, діаметри перфорацій 8 складають тисячі мікрон. Пристрій працює таким чином. Для проведення вимірювань електрофізичних властивостей рідкокристалічних матеріалів, зокрема, діелектричної проникності, спочатку електроди 3, 4 обробляються відповідним чином для створення потрібної орієнтації матеріалу 6. Услід за цим на високовольтному електроді 3 розміщується перфорована прокладка 5, пристрій нагрівається за допомогою нагрівача 2 до температури, при якій матеріал 6, що досліджується, є ізотропною рідиною. Далі перфорації у прокладці 5 заповнюються матеріалом 6, що досліджується, і зверху на прокладку 5 накладається попередньо нагрітий вимірювальний електрод 3. Проте, завдяки значному збільшенню площі бокової поверхні перфорацій у перфорованій прокладці 5, у порівнянні з кільцеподібною у прототипі, матеріал 6 у перфораціях утримується силами когезії із поверхнями електродів 2, 3 та боковими поверхнями перфорацій. Для вивчення діелектричної проникності на матеріал 6, що досліджується, подається напруга від генератора, результати вимірювань фіксуються за допомогою графопобудувача. Таким чином, запропонований пристрій для вимірювання діелектричної проникності рідкокристалічних речовин, у порівнянні з прототипом, усуває можливість витікання матеріалу з міжелектродного простору при нагріванні і запобігає перемикання електродів внаслідок механічних деформацій та теплових навантажень при роботі на тонких шарах матеріалу, який досліджується, що покращує відтворюваність результатів вимірювань. 2 40420 Фіг. 1 Фіг. 2 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3