Electric polarization and conductivity of polystyrene in unidirectional electric field

Summary

The present work interprets the anomalous conductivity and the discharge and recovery voltage in polystyrene as a result of the dielectric relaxation processes—the dipole-orientation polarizations. This view is based on a number of author's measurements and on some literature data. Approximate relations were derived for the time dependence of discharge and recovery voltage. The given conception is believed to be valid for other “nonpolar” and polar polymeric insulating materials, too. The activation energy of steady-state conductivity of polystyrene, measurable practically aboveT _g, is 2.3 eV, i. e. the same value as given in literature for the activation energy of diffusion in polystyrene.

Zusammenfassung

Es wurde sowohl die anomale Gleichstromleitfähigkeit wie auch die Entladungs- und Wiederaufladungsspannung von Polystyrol untersucht. Alle diese Phänomene lassen sich durch eine gemeinsame Ursache, nämlich durch dielektrische Relaxationsprozesse-Orientierungspolarisation-erklären. Für diese zeitlich abhängigen Entladungs- und Wiederaufladungsspannungen wurden Annäherungsformeln abgeleitet. Es wird vorausgesetzt, daß diese Annahme auch auf andere unpolare und polare polymere Isolierstoffe angewendet werden kann. Die Aktivierungsenergie der eigentlichen Gleichstromleitfähigkeit, die praktisch nur oberhalb der Einfriertemperatur meßbar ist, wird mit 2,3 eV festgelegt. Das istungefähr derselbe Wert, der für die Diffusionsaktivierungsenergie für Polystyrol in der Literatur angeführt wird.