Одним из приоритетных направлений развития лаборатории является исследование свойств перерабатываемых термопластов и разработка новых композиционных материалов с заданными свойствами. На сегодня в лаборатории проводятся следующие виды испытаний полимерных диэлектриков:

• изучение надмолекулярной структуры;
• определение основных электрофизических характеристик (удельные поверхностное и объемное сопротивления, диэлектрическая проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь);
• определение электрической прочности;
• измерение частичных разрядов;
• физико-механические испытания (определение прочности на разрыв и сжатие и относительного удлинения);
• определение параметров дендритообразования;
• дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) и ИК-спектроскопия (по кооперации с другими подразделениями института и университета).

В лаборатории имеется полный набор экспериментальных установок для определения электрической прочности полимеров на постоянном, переменном и импульсном (микросекундной и миллисекундной длительности) напряжении, а также механической прочности.

Для изучения надмолекулярной структуры перерабатываемых термопластов в лаборатории разработан программно-аппаратный комплекс, включающий оптический микроскоп, оптический сканер и персональный компьютер.

Определение диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь производится методом диэлектрической спектроскопии с помощью измерительного комплекса фирмы Solartron Analytical, позволяющего проводить измерения в диапазоне частот от 100 мкГц до 1 МГЦ при различных температурах окружающей среды.

Определение стойкости полимерных диэлектриков к действию сильного электрического поля, т.е. регистрация времени до зарождения первичного канала разрушения (дендрита), и влияния остаточных механических напряжений на характеристики дендритообразования осуществляются в режиме реального времени с помощью созданной в лаборатории поляризационно-оптической установки.

Кроме оптической регистрации процесса зарождения и развития разрушения полимерных диэлектриков в сильном электрическом поле поляризационно-оптическая установка оснащена дополнительным каналом для одновременного измерения интенсивности частичных разрядов, что позволяет определять характеристики дендритообразования для оптически непрозрачных полимерных диэлектриков.

При разработке и исследовании свойств новых композиционных нано-материалов на основе полимерных диэлектриков незаменимыми инструментами являются методы ДСК и ИК-спектроскопии, т.к. данные, полученные с помощью данных методов, позволяют получить информацию о молекулярной структуре и степени ее упорядоченности для полимерных диэлектриков.

Температурные интервалы плавления и разложения термопластов и новых композиционных материалов могут быть определены методом дифференциальной сканирующей калориметрии на совмещенном ДСК-ДТА-ТГА анализаторе Q600 фирмы "TA Instruments".

Инфракрасные спектры образцов материалов могут быть получены с помощью ИК-Фурье спектрометра Avatar370 фирмы "Thermo Electron Corporation" (по кооперации с Томским нефтехимическим заводом).

Список основных публикаций

1. Гефле О.С., Лебедев С.М., Похолков Ю.П. Барьерный эффект в диэлектриках, Томск: ТМЛ-пресс, С.172, 2007.
2. Лебедев С.М., Важов В.Ф., Ушаков В.Я. Эффект объемного заряда в полимерах при длительном воздействии электрического поля, ЖТФ, №4, с. 752-754, 1983.
3. Лебедев С.М. Прогнозирование ресурса полимерной изоляции по значению напряженности внутреннего электрического поля, Электричество, №6, с. 57-58, 1987.
4. Gefle O.S., Lebedev S.M. and Uschakov V.Y. The mechanism of the barrier effect in solid dielectrics, J. Phys. D: Appl. Phys., Vol. 30, pp. 3267-3273, 1997.
5. Gefle O.S., Lebedev S.M. The anomalous treeing resistance of proton-irradiated PMMA, J. Phys. D: Appl. Phys., Vol. 30, pp. 1225-1227, 1997.
6. Lebedev S.M., Agoris D.P., Vitellas I. and Pokholkov Yu.P. The role of polarization in the breakdown of an air gap with barrier, J. Phys. D: Appl. Phys., Vol. 34, pp. 1271-1275, 2001.
7. Agoris D.P., Vitellas I., Gefle O.S., Lebedev S.M. and Pokholkov Yu.P. The barrier effect in three-layer solid dielectrics in quasi-uniform electric field, J. Phys. D: Appl. Phys., Vol. 34, pp. 3485-3491, 2001.
8. Gefle O.S., Lebedev S.M., Pokholkov Yu.P., Agoris D.P. and Vitellas I. Influence of polarisation on breakdown strength of polymeric composite dielectrics, IEE Proc.-Sci. Meas. Technol., Vol. 148, pp . 125-128, 2001.
9. Gefle O.S., Lebedev S.M., Pokholkov Yu.P., Agoris D.P. and Vitellas I. Behaviour of multilayer PET polymer film insulation in high electric field, IEE Proc.-Sci. Meas . Technol., Vol. 151, pp. 273-277, 2004.
10. Gefle O.S., Lebedev S.M., Pokholkov Yu.P., Gockenbach E. and Borsi H. Tree-inception in PMMA with a barrier, J. Phys. D: Appl. Phys., Vol. 37, pp. 2318-2322, 2004.
11. Lebedev S. M., Gefle O. S., Pokholkov Y. P., et al. Influence of high-permittivity barriers on PD activity in three-layer dielectrics, J. Phys. D: Appl. Phys., Vol. 37, pp. 3155-3159, 2004.
12. Лебедев С.М., Волохин В.А., Шмаков Б.В., Черкашина Е.И. Технологическая линия литья изделий из термопластов под низким давлением, Пластические массы, №12, с. 55-56, 2004.
13. Gefle O.S., Lebedev S.M., Pokholkov Yu.P. The barrier effect in dielectrics. The role of interfaces in the breakdown of inhomogeneous dielectrics, IEEE Trans. DEI, Vol. 12, pp. 537-555 , 2005.
14. Гефле О.С., Лебедев С.М., Ткаченко С.Н. Поведение композиционных полимерных материалов с наполнителем из сегнетоэлектрической керамики в электрическом поле, Известия ТПУ, Т. 308, №4, с. 64-68, 2005.
15. Гефле О.С., Лебедев С.М., Ткаченко С.Н. Применение метода диэлектрической спектроскопии для контроля состояния полимерных диэлектриков в электрическом поле, Известия ТПУ, Т. 309, №2, с. 114-117, 2006.
16. Gefle O.S., Lebedev S.M. Effect of morphology, proton irradiation and pre-stressing on the breakdown of LDPE, IEEE Trans. DEI, Vol. 13, pp. 788-794 , 2006.
17. Лебедев С.М., Волохин В.А., Шмаков Б.В., Матин П.А. Разработка технологии изготовления высоковольтной изоляции из поликарбонатных смол, Известия ТПУ, Т. 309, №2, с. 121-125, 2006.
18. Гефле О.С., Лебедев С.М., Похолков Ю.П. Частотные спектры коплексной диэлектрической проницаемости композиционных диэлектриков на основе поливинилхлорида, Известия ТПУ, Т. 310, №1, с. 87-91, 2007.
19. Ткаченко С.Н., Гефле О.С., Лебедев С.М. Влияние модифицирующей добавки нано-порошка никеля на основные электрофизические характеристики поливинилиденфторида, Известия ТПУ, Т. 310, №3, с. 52-56, 2007.
20. Волохин В.А., Гефле О.С., Лебедев С.М. Влияние остаточных механических напряжений на процесс дендритообразования в полимерной изоляции, Пластические массы, №7, с. 19-22, 2007.