Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Структурно-механические аспекты деформации полиэтилентерефталатных пленок с тонким твердым покрытием

Диссертация: Структурно-механические аспекты деформации полиэтилентерефталатных пленок с тонким твердым покрытием
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

В цитированных выше немногочисленных работах, посвященных исследованию особенностей деформации систем «твердое покрытие на податливом основании» было показано, что такие системы имеют целый ряд характерных особенностей. В связи с вышеизложенным встает задача выяснения насколько общими являются обнаруженные в работах закономерности. Такой подход тем более актуален, что все заключения о механизме… Читать ещё >

Структурно-механические аспекты деформации полиэтилентерефталатных пленок с тонким твердым покрытием (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Глава 1. Литературный обзор
  • Глава 2. Объекты и методы исследования
    • 2. 1. Объекты исследования
    • 2. 2. Методы исследования
  • Глава 3. Особенности структурообразования в системе ПЭТФ — твердое покрытие при деформировании в широком температурном диапазоне
    • 3. 1. Особенности возникновения и формирования регулярного микрорельефа и регулярного разрушения покрытия при деформировании ПЭТФ-подложки
    • 3. 2. Особенности и механизм образования регулярного микрорельефа при деформировании ПЭТФ-подложки
      • 3. 2. 1. Факторы, влияющие на величину периода регулярного микрорельефа, возникающего при деформировании ПЭТФ с тонким твердым покрытием
      • 3. 2. 2. Причины и механизм возникновения регулярного микрорельефа
    • 3. 3. Особенности разрушения твердого покрытия при деформировании ПЭТФ-подложки
      • 3. 3. 1. Факторы, влияющие на размер фрагментов разрушения твердого покрытия при деформировании ПЭТФ — подложки
      • 3. 3. 2. Механизм разрушения твердого покрытия при деформировании ПЭТФ-подложки
    • 3. 4. Пластическая деформация твердого покрытия при деформировании
  • ПЭТФ — подложки
  • Глава 4. Влияние кристаллизации при отжиге аморфного ПЭТФ на параметры микрорельефа и характер разрушения тонкого твердого покрытия
  • Глава 5. Особенности структурообразования в системе ПЭТФ — твердое покрытие при деформировании в активных жидких средах
    • 5. 1. Особенности разрушения твердого покрытия при деформировании ПЭТФ — подложки в жидких средах при комнатной температуре
    • 5. 2. Влияние адгезии на механическое поведение полимерных пленок с тонким твердым покрытием
    • 5. 3. Влияние природы жидкой среды и температуры деформирования на характер структурных перестроек в системе ПЭТФ — твердое покрытие
      • 5. 3. 1. Особенности структурообразования в системе ПЭТФ-твердое покрытие при деформировании в н-декане
      • 5. 3. 2. Особенности структурообразования в системе ПЭТФ-твердое покрытие при деформировании в деканоле
      • 5. 3. 3. Влияние механического поведения ПЭТФ в активных жидких средах на картину разрушения покрытия и параметры возникающих структур
  • Выводы

Хорошо известно, что полимерные материалы находят самое широкое применение в различных областях промышленности и техники, а также в быту. Это в первую очередь связано с тем, что полимеры обладают рядом уникальных механических свойств, в связи с чем, огромное количество исследований посвящено изучению механических свойств полимерных материалов и механизмов их деформации [1−3].

Однако следует отметить, что в природе, быту и промышленности чистые полимерные материалы практически не встречаются, в связи с чем, бурно развивается наука о композиционных материалах [4−9]. Наиболее часто используются на практике и поэтому в наибольшей степени изучены композиционные материалы, построенные по принципу «усиливающее волокно в полимерной матрице». В настоящее время достаточно подробно изучены различные свойства таких композиционных материалов, в том числе и структурно-механические [8,9].

Другой разновидностью композиционных материалов являются системы, построенные по принципу «покрытие на полимере-подложке». Такие системы также нашли широкое практическое применение, например, в микроэлектронике, вычислительной технике и упаковочной промышленности [10−12]. Необходимо отметить, что системы, построенные по принципу «оболочка — основание», также чрезвычайно широко распространены в окружающем мире (плоды растений, тела животных и т. д.), в связи с чем, изучение фундаментальных свойств таких систем имеет большое значение не только для материаловедения.

Многие свойства подобных систем уже достаточно подробно изучены [13−16], однако практически не исследованы структурно-механические аспекты их деформации. В недавних работах было проведено структурно-механическое исследование систем «твердое покрытие на полимерном основании». В частности, в работах [17,18] была изучена система полиэтилентерефталат — 8Ю2, а в [19−21] -система каучук — платиновое покрытие. В работе [19] впервые было обнаружено явление возникновения регулярного микрорельефа и регулярное разрушение покрытия на однородные по размерам фрагменты при деформировании подобных систем. Авторы работ [19−21] полагают, что обнаруженные ими явления носят общий характер и не зависят от природы полимера и покрытия. В работах [20,21] проведен подробный теоретический анализ обнаруженных явлений и установлены причины и механизм их возникновения.

В цитированных выше немногочисленных работах, посвященных исследованию особенностей деформации систем «твердое покрытие на податливом основании» было показано, что такие системы имеют целый ряд характерных особенностей. В связи с вышеизложенным встает задача выяснения насколько общими являются обнаруженные в работах [19−21] закономерности. Такой подход тем более актуален, что все заключения о механизме обнаруженных в [19−21] явлений были сделаны при использовании упругой, обратимо деформируемой подложки — сшитого каучука.

В связи с этим целью данной работы стало выявление наиболее общих структурно-механических свойств систем «твердое покрытие на полимерном основании» и, в частности, при использовании не упругой, а пластичной подложкитермопластичного полимера полиэтилентерефталата.

Выводы.

1. Исследованы особенности деформации системы ПЭТФ — твердое покрытие в широком температурном диапазоне. Рассмотрено влияние различных факторов на рельефообразование и характер разрушения твердого покрытия при деформировании полимера-подложки. Впервые показано, что указанные процессы имеют стадию зародышеобразования, которая контролируется критерием гриффитсовского типа и связана с наличием в покрытии поверхностных микродефектов.

2. Установлены механизмы рельефообразования и разрушения покрытия при деформировании ПЭТФ-подложки. Согласно предложенным механизмам выведены соотношения для основных параметров возникающих структурпериода РМР и среднего размера фрагментов разрушения покрытия. Получено хорошее соответствие теории и эксперимента.

3. Предложен новый прямой метод оценки величины пластической деформации твердого покрытия при деформировании полимера-подложки. Показано, что предложенная методика может рассматриваться как новый эффективный метод исследования механических свойств твердых тел.

4. Проведена оценка величины межфазной адгезии покрытия и подложки и установлена важная роль межфазной поверхностной энергии в процессах отслаивания покрытия от подложки при деформировании систем полимертвердое покрытие.

5. Изучено влияние природы жидкой среды и температуры деформирования на характер структурных перестроек в системе ПЭТФ — твердое покрытие. Показано, что среда деформирования влияет на рельефообразование, картину разрушения покрытия и на численные значения параметров возникающих структур. Показано, что анализ структурообразования в системе ПЭТФ — твердое.

Показать весь текст

Список литературы

  1. A.A. Деформация полимеров. М.: Химия, 1967.
  2. В.А., Слонимский Г. Л. Краткие очерки по физико-химии полимеров. М.-Л.: Химия, 1967.
  3. В.Е., Кулезнев В. Н. Структура и механические свойства полимеров. М.: Высшая школа, 1979.
  4. Э.М., Брык М. Т. // Успехи химии. 1972. Т. 41. Вып. 8. С. 1465.
  5. А.Г., Корнев А. Е. Эластичные магнитные материалы. М.-Л.: Химия, 1976.
  6. Ю.С. Физико-химия наполненных полимеров. М.-Л.: Химия, 1977.
  7. Современные композиционные материалы. Под ред. Браутмана Л. и Крока Р. М.: Мир, 1970.
  8. А.Т. Монокристаллические волокна и армированные ими материалы. М.: Мир, 1973.
  9. СЛ. Дисс.. д-ра физ. мат. наук. М.: ИХФ РАН, 1995.
  10. D.J., Gendey R.W., Rasile J. // IBM J. Res. Develop. 1982. V. 26. P. 278.
  11. T. Murano H. // Proc. 35th Electronic Components Conf. IEEE. 1985. P. 193.
  12. J.T. //J. Plast. Film. Sheet. 1993. V. 9. № 139. P. 201.
  13. J.V., Vanderlink Т.К. // J. Phys. Chem. 1995. V. 99. № 14. P. 5067.
  14. Kim J.M., Marzouk H.A., Reucroft P.J. et al. // J. Appl. Phys. 1995. V. 78 № 1. P. 245.
  15. Faupel F., Yang C.H., Chen S.T., Ho P. S. // J. Appl. Phys. 1989. V. 65 № 5. P. 1911.
  16. Ho P. S. //J. Appl. Surf. Sei. 1989. V. 41/42. P. 559.
  17. Leterrier Y., Boogh L., Anderson J., Manson J.-A. E. Adhesion of Silicon Oxide Layers on Poly (ethyleneterephthalate). 1: Effect of Substrate Properties on Coating’s Fragmentation Process.// J. Polym. Sei. В. Phys. 1997. V. 35. № 9. P. 1449.
  18. Leterrier Y., Boogh L., Anderson J., Manson J.-A. E. Adhesion of Silicon Oxide Layers on Poly (ethyleneterephthalate). 2: Effect of Coating Thickness on Adhesive and Cohesive Strengths.// J. Polym. Sei. В. Phys. 1997. V. 35. № 9. P. 1463.
  19. СЛ., Чернов И. В., Волынский A.JI., Бакеев Н. Ф. // Докл. РАН. 1997. Т. 355. № 4. С. 491.
  20. С.Л., Чернов И. В., Волынский А. Л., Бакеев Н. Ф. // Докл. РАН. 1997. Т. 356. № 1.С. 54.
  21. С.Л., Чернов И. В., Волынский А. Л., Бакеев Н. Ф. // Докл. РАН. 1997. Т. 356. № 2. С. 199.
  22. Grosskreuts J.C., McNeil M.B. // J. Appl. Phys. 1969. V. 40. P. 355.
  23. M.J., Favre J.P., Gaur U., Jakubowski J., Mudrich S.F., Caldwell D.L., Drzal L.T., Nardin M., Wagner H.D., Dilandro L., Hampe A., Armistead J.P., Desaeger M., Verpoest I. // Compos. Sei. Technol. 1993. V. 48. P. 205.
  24. A., Tyson W.R. // J. Mech. Phys. Sol. 1965. V. 13. № 2. P. 329.
  25. P., Лейтон P., Сэндс M. Фейнмановские лекции по физике. Т. 2. Физика сплошных сред. М.: Мир, 1966.
  26. M.А. // Quart. Appl. Math. 1959. V. 17. № 1231. P. 722.
  27. M.A. // J. Appl. Phys. 1954. V. 25. № 11. P. 2133.
  28. Л.И., Павленко A.B., Коблик С. Г. Асимптотический метод в теории упругости ортотропного тела. Киев: Высшая школа, 1982.
  29. В.М., Мхитарян С. М. Контактные задачи для тел с тонкими покрытиями и прослойками. М.: Наука, 1983.
  30. В.В. Земная кора и верхняя мантия океанов. М.: Наука, 1968.
  31. Ю.А., Каплин П. А., Николаев С. Д. Происхождение и развитие океана. М.: Мысль, 1978.
  32. M. // Abhandl. Acad. Wiss. Krakau. Math. 1909. V. Kl. P. 3.
  33. M. // Abhandl. Acad. Wiss. Krakau. Math. 1910. V. Kl. P. 727.
  34. H., Stephansson O. // Tectonophisics. 1964. V. 1. P. 101.
  35. H. // Bull. Am. Assoc. Petrol. Geologist. 1963. V. 47. P. 484.
  36. H. // Tectonophisics. 1964. V. 9. P. 307.
  37. А.Л., Баженов С. Л., Бакеев Н. Ф. // Российский химический журнал (Журнал Российского химического общества им. Д.М.Менделеева). 1998. Т. 42. № 3.С. 57.
  38. МясниковаН.В. Дисс.канд. хим. наук. М.: МГУ, 1983.
  39. JI.M., Чернов И. В., Кабальнова Л.Ю, Волынский А. Л, Бакеев Н. Ф., Козлов П. В. // Высокомолек. соед. А. 1989. Т. 31. № 8. С. 1544.
  40. Г. М., Пазухина Л. Ю., Ярышева Л. М., Волынский А. Л., Козлов П. В., Бакеев Н. Ф. // Высокомолек. соед. А. 1984. Т. 26. № 10. С. 2192.
  41. Volynskii A.L., Bakeev N.V. Solvent Crazing of Polymers. Amsterdam: Elsevier, 1995.
  42. G., Adam H.G., Krebs H., Springer H. // Colloid and Polim. Sci. 1980. V. 258. № 3. P. 232.
  43. В.Ф., Азенштейн Э. М., Николаева Н. И. // Хим. Волокна. 1974. № 4. С. 6.
  44. F.H., Haworth В. // Polymer Testing 1990. V. 9. P. 53.
  45. МакКлинток Ф. Разрушение. М.: Мир, 1976. Т. 3.
  46. А.И., Пашунин Ю. М. // Высокомолек. соед. Б. 1996. Т. 38. № 5. С. 919.
  47. Веттегрень В. И, Рахимов С. Ш., Светлов В. Н. // ФТТ. 1995. Т. 37. № 4. С. 913.
  48. В.И., Рахимов С. Ш., Бакулин Е. А. // ФТТ. 1995. Т. 37. № 12. С. 3630.
  49. Веттегрень В. И, Рахимов С. Ш, Светлов В. Н. // ФТТ. 1995. Т. 37. № 12. С. 3635.
  50. Регель В. Р, Слуцкер А. И, Томашевский Э. Е. // Кинетическая природа прочности твердых тел. М.: Наука, 1974.
  51. А. // Пластичность и разрушение твердых тел. М.: Мир, 1969.
  52. Васильева Е. В, Волкова P.M., Захарова М. И. и др. // Платина, её сплавы и композиционные материалы. М.: Металлургия, 1980.
  53. Ки Б. Новейшие методы исследования полимеров. М.: Мир, 1966.
  54. Волынский А. Л, Бакеев Н. Ф. Высокодисперсное ориентированное состояние полимеров. М.: Химия, 1984.
  55. Kies J.A. Prediction of failure due to mechanical damage in the outer hoop winding in fiberglass plastic pressure vessels, Naval Res. Lab. Washington. Rep. 1962. № 5736.
  56. X.T. Разрушение. M.: Мир, 1976. Т. 7. Ч. 1.
  57. Т.Е., Волынский А.Л, Бакеев Н. Ф. // Высокомолек. соед. А. 1977. Т. 19. № 9. С. 2112.
  58. Синевич Е. А, Бакеев Н. Ф. // Высокомолек. соед. А. 1982. Т. 24. № 3. С. 1914.
  59. Курбоналиев М. К, Кадыров Р. Т, Древаль В. Е. // Высокомолек. соед. А. 1990. Т. 32. № 10. С. 2047.
  60. А.Jl., Луковкин Г. М., Бакеев Н. Ф. // Высокомолек. соед. А. 1977. Т. 19. № 4. с. 785.
  61. E.J., Berger L.L. // Adv. Polym. Sei. 91/92. Berlin, Heidelberg: SpringerVerlag, 1990. Р. 1.
  62. Narisawa J, Jee A.F., in E.L.Thomas (ed) Material Science and Technology, V. 12. Structure and Properties of Polymers. 1993. P. 701.
  63. Ю.К. Теплофизические методы исследования полимеров. М.: Химия, 1976.1. Благодарности.
  64. Автор выражает искреннюю благодарность доктору физ.-мат. наук, в.н.с. С. Л. Баженову за проведенные им теоретические исследования.
  65. Автор считает своим долгом выразить благодарность чл.-корр. РАН А. Н. Озерину за содействие в работе и полезные рекомендации.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!