Структурно-механические аспекты деформации полимерных пленок, имеющих тонкое твердое покрытие

• Автор: Хэ Цзянпин
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 129 с. : ил

Введение.

Глава 1. Литературный обзор

Глава 2. Объекты и методы исследования

2.1. Объекты и общие методы исследования

2.2. Метод определения распределения размера фрагментов, образованных при разрушении покрытия на полимерной подложке.
Глава 3. Особенности поверхностных микроструктур, возникающих при деформировании ПЭТФпленок стойким алюминиевым покрытием в широком

температурном интервале

Глава 4. Исследование рельефообразования при одноосном растяжении ПЭТФ пленок, имеющих тонкое алюминиевое покрытие
4.1. Механизм боковой контракции алюминиевого покрытия при одноосном растяжении ПЭТФ пленкиподложки
4.2. Особенности рельефообразования алюминиевого покрытия и влияние природы покрытия на основные закономерности рельефообразования при одноосном растяжении полнэтилснтсрсфталатной пленкиподложки.
4.3. Экспериментальная и теоретическая оценка амплитуды микрорельефа, возникающего при деформировании полиэтилентерефталатаой пленки с тонким алюминиевым покрытием
Глава 5. Исследование фрагментации покрытия при одноосном растяжении ПЭТФ пленок, имеющих тонкое алюминиевое покрытие
5.1. Особенности фрагментации алюминиевого покрытия и влияние природы покрытия на основные закономерности фра1Л1енгации покрытая при одноосном растяжении полиэтшилггерефталатной пленкиподложки.
5.2. Распределение фрагментов алюминиевого покрытая по размерам и два механизма его фрагментации при одноосном растяжении
полиэтилентерефталатной подложки.
Глава 6. Прямое микроскопическое исследование пластической деформации
алюминиевого покрытия и влияние природы металлического покрытия на его пластическую деформацию при одноосном растяжении полиэтилснтерефгаяатной
пленкиподложки.
Глава 7. Структурномеханическое поведение полимерных пленок с регулярными микроструктурами поверхности, созданными при расгяжении полимерных
пленок с тонким алюминиевым покрытием.
Выводы.
Литература


Экспериментальные данные, полученные прямо, подтвердили правомерность использования метода, разработанною для анализа разрушения волокон, в случае системы полимер хрупкое покрытие. Кроме того, в работе было показано, что одним из важнейших параметров, определяющих растрескивание покрытия, является величина межфазной адгезии между покрытием и подложкой, в связи с чем, в работе была исследована адгезия в системе ПЭТФ БЮг При этом прочность адгезии моделировалась исходя из данных по плотности трещин разрушения при насыщении, т. Ангоры ,1 полагают, гто их подход удовлетворительно описывает полученные экспериментальные данные, однако, все теоретические исследования проводились на образцах, где процесс растрескивания уже завершился, т. В работах практически не исследован начальный этап разрушения покрытия в облает его упругой деформации, а также не изучена область перехода к пластическому характеру деформирования полимераподложки. В недавних работах исследовались структурномеханические особенности деформации систем каучук твердое покрытие. Впервые было обнаружено 1. ПРН одноосном растяжении системы каучук твердое покрытие возникают одновременно два явления возникновение волнообразною микрорельефа на поверхности полимера и регулярное дробление покрытия на фрагменты. Исследование большого количества образцов показало, что указанные явления имеют общий характер и не зависят от природы материала подложки ПЭТФ, ПЭ, ПГ1, ГГОХ, каучук и др. Во всех случаях при деформировании систем наблюдалось регулярное разрушение покрытия и возникновение регулярного микрорельефа. Экспериментально установлено, что для реализации подобных структур необходима хорошая взаимная адтезия между покрытием и подложкой пренебрежимо малая толщина покрытия по сравнению с толщиной подложки существенное различие несколько десятичных порядков в модулях упругости покрытия и подложки. В работе 1 проведен подробный теоретический анализ причин возникновения микрорельефа и выведено соотношение для его длины волны. Оказалось, что микрорельеф всегда ориентирован вдоль оси растяжения полимераподложки и, соответственно, перпендикулярно трещинам разрушения покрытия. Как известно, при растяжении каучукоподобных полимеров, практически не изменяется их объем, а происходит существенная боковая контракция сжатие, которая и приводит к сжатию покрытия в направлении, перпендикулярном оси растяжения полимера. В результате сжатия твердое покрытие теряет устойчивость. Вывод о том. Авторы отмечаю широкую распространенность физических явлений, имеющих место при сжатии сильно аннзодиамстрнчсских тел, каковым, несомненно, является тонкое твердое покрытие. Для выяснения механизма наблюдаемого явления авторы провели анализ физических причин, определяющих период возникающего микрорельефа при деформировании полимера подложки. Впервые такого рода явления были рассмотрены Эйлером более 0 лет назад. Он показал, что в случае одноосного сжатия анизоднаметрического твердого тела при достижении критической нагрузки сг оно теряет устойчивость и приобретает форму синусоиды с длиной волны, равной удвоенной длине сжимаемого тела рис. Такого рода явления легко наблюдать в практической жизни например, при сжатии длинного тонкого стержня или пластины. Если же анизоднамстрический объект прочно связан с некой податливой подложкой рис. Мри достижении критической сжимающей нагрузки тело не сможет принять форму полуволны рис. И, в результате взаимодействия между внешней приложенной силой и внутренним сопротивлением со стороны подложки покрытие неизбежно примет синусоидальную форму с периодом волны, равным Я. Вопрос о влиянии механических характеристик подложки на период волнообразного микрорельефа Я анализировался в 6,. Этот анализ проводился по схеме, введенной Эйлером для анализа устойчивости упругого стержня. При сжатии балки на упругом основании уменьшение длины волны микрорельефа приводит к росту энергии, расходуемой на изгиб покрытия. С другой стороны, при этом снижается энергия, расходуемая на деформацию основания. Как следствие, существует некоторая длина волны, при которой минимальна энергия сила, необходимая для ее образования.