Методология диагностики на наноразмерном уровне локального физико-химического строения поверхности и межфазных слоев полимерных композиционных материалов

• Автор: Быстров, Сергей Геннадьевич
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 301 с. : 55 ил.

Содержание

Список сокращений
Введение
Глава 1. Анализ современного состояния методов исследования физико-химического строения поверхности и межфазных слоев в композиционных полимерных материалах
1.1. Физические методы исследования поверхности полимеров -возможности и ограничения
1.2. Основные принципы химической силовой микроскопии
1.3.Визуализация химического строения поверхности в латеральном режиме и химическая модификация зондов
1.4. Электрохимический способ модификации поверхности зондов
1.5. Влияние среды на химический контраст изображений, полученных методом атомной силовой микроскопии
1.6. Особенности работы сканирующих зондовых микроскопов в газовых средах с регулируемым составом
1.7. Влияние аппаратурных режимов проведения измерений на химический контраст изображений, полученных методом атомной силовой микроскопии
1.8. Построение “карт” распределения по поверхности материалов
участков с различной химической природой
Глава 2. Усовершенствование аппаратурной части зондовых микроскопов для увеличения их технических возможностей при диагностике локального физико-химического строения поверхности полимерных композиционных материалов
2.1. Усовершенствование методики увеличения эффективной области сканирования зондового микроскопа
2.2. Развитие методики регулирования среды при проведении исследований методом атомной силовой микроскопии
Глава 3. Разработка методического обеспечения для диагностики локального физико-химического строения поверхности полимерных композиционных материалов
3.1. Метод модификации поверхности зондов для химической силовой микроскопии
3.2. Методики фиксации наночастиц при изучении их с помощью
атомной силовой микроскопии
3.3: Методики измерения локальных физико-механических свойств и локальной толщины сверхтонких полимерных пленок
3.4. Методика обработки информации для построения карт сил адгезии зонда к поверхности образца
3.5. Метод химической силовой микроскопии с использованием
селективных химических реакций in situ и РФЭС
Глава 4. Разработка метода экспериментального моделирования межфазных слоев в полимерных композиционных материалах
4.1. Экспериментальное моделирование границы раздела фаз полимер-
наполнитель
4.2 Исследование процессов межфазных взаимодействий, в полиамиде, модифицированном огнезамедлительной системой
4.3. Строение и свойства катализаторов фотополимеризации на основе
металлорганических кластерных систем
Глава 5. Применение разработанной методологии для диагностики
на наноразмерном уровне локального физико-химического строения поверхности и межфазных слоев полимерных композиционных материалов
5.1. Строение и свойства огнезащитных композиционных полимерных покрытий, модифицированных углеродными металлсодержащими наноструктурами
5.2. Особенности строения и свойства антикоррозионного защитного покрытия, полученного полимеризацией в плазме
5.3. Локальное химическое строение полимерных трековых мембран
5.4. Особенности локального химического строения поверхности
блоксополимера ПС39ЭОб
5.5. Локальное химическое строение плазмополимеризованного
покрытия на основе пентана
Заключение и выводы
Список публикаций автора по теме диссертации
Литература
Приложение 1: Программа для построения «карт» сил адгезии зонда к
поверхности образца
Приложение 2: Акт использования и внедрения результатов
диссертационной работы

assembly -

сгон соон сгон
Рис.1.2. Схема модификации иглы из-ЭЬ!4^.
а) модификация иглы определенной ФГ (СООН);;
б) взаимодействие модифицированной иглы с различными участками поверхности, содержащими СН3 и СООН-группы.
Сборки; “кантилевер-игла” погружали в раствор октадецилмеркаптана или 11-тиоундекановой кислоты в этаноле на 2 часа, что позволило иолучигь ковалентно связанные монослои с поверхностными СН3 или СООН-группами. Для исследований литографическим способом были приготовлены тестовые образцы, содержащие на поверхности области с гидрофильными (СООН) и гидрофобными (СНз) группами. Изображение топографии поверхности не выявляет присутствия различных по химической , природе областей, поскольку области с СН3 и СООН-группами в образце структурно совершенно одинаковы. Однако на изображениях в силах трения эти химически различные области отчетливо видны (рис. 1.3).