Применение модели фрактальных кластеров для анализа закономерностей структурообразования при формировании поверхности некристаллических полимерных материалов

• Автор: Новиков, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.21, 02.00.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 256 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений и обозначений.

Введение

Глава 1. Анализ топологии активных центров и кластерной структуры

поверхности полимеров методом декорирования.

1.1. Метод декорирования поверхности твердых тел

1.2. Декорирование кластерной структуры поверхности аморфных и

частичнокристаллических полимеров

1.2.1. Пространственное распределение и характер адсорбции

наночастиц золота при декорировании поверхности аморфного полимера

1.2.2. Влияние микрогетерогенной структуры поверхности аморфного

полимера на стадию коалесценции наночастиц золота.
1.2.3. Активация поверхности для декорирования золотом кластерной
структуры полимера
1.2.4. Применение электрически активной реплики для декорирования
золотом поверхности аморфного полимера
1.3. Заключение.
Глава 2. Кластерный механизм формирования ансамблей активных
центров при химическом модифицировании поверхности
2.1. Перколяционные эффекты на поверхности пленок полипиромел
литимида, модифицированного водными растворами щелочи и кислоты.
2.2. Закономерности эволюции пространственного распределения
активных центров на поверхности желатинового подслоя для фотоматериалов при дублении желатина формальдегидом.
2.3. Заключение.
Глава 3. Флуктуации плотности в аморфных пленках, полученных
из растворов гибкоцепных полимеров в хорошем растворителе.
3.1. Скейлинговые соотношения для.расчета радиуса простых частиц и
плотности массы фрактального кластера с помощью параметров функции Я радиального распределения плотности.
3.2. Флуктуации плотности в тонких пленках полистирола.
3.3. Флуктуации плотности в тонких пленках полиэфиримида.
3.4. Заключение
Глава 4. Топология физических сеток в пленках
полифункциональных полимеров на примере желатина
4.1. Сетчатая структура пленок, полученных из водных растворов
желатина.
4.2. Кластерная структура слоев, сформированных из мицеллярных
растворов желатина.
4.3. Заключение
Глава 5. Применение кластерной модели для анализа структуры поверхности полимерных композиционных материалов
5.1. Кластерная модель структуры пленок, полученных на основе смеси
ограниченно совместимых полимеров
5.2. Кластерная модель распределения узлов химической сетки на
поверхности сшитого эпоксифенольного полимера
5.3. Заключение
Общее заключение
I
Список литературы


Для этой цели чаще всего используется золото, хотя возможно применение и других металлов серебра, платины, палладия и т. Процесс формирования тонких металлических пленок при конденсации металлов из газовой фазы на различных подложках хорошо изучен методом ЭМ ,. Для этого процесса основными стадиями, определяющими особенности роста пленки, являются поверхностная миграция атомов металла с образованием зародышевых центров кристаллизации, рост зародышей до кристаллов, последующая их коалесценция с образованием сплошной пленки. Характер протекания этих стадий зависит от природы осаждаемого металла, от условий осаждения степени пересыщения, температуры подложки и в большой мере от поверхностных свойств материала подложки. Установлено ,, что избирательная кристаллизация металлов при декорировании поверхностей твердых тел позволяет на стадии зародышеобразования выявить электрически активные центры, их форму и размеры, места скоплений точечных дефектов, дислокации в кристаллах, а на стадии ориентированной коалесценции кристаллов. Благодаря высокой диффузионной подвижности конденсированных атомов золота. Эти места характеризуются повышенной энергией связи адсорбированных атомов с подложкой. Ранние стадии кристаллизации золота для визуализации элементарных ступеней на поверхности скола каменной соли высотой всего 2. А впервые использовал Бассет . Дальнейшее развитие метод декорирования микрогеометрии поверхности кристаллов получил в многочисленных работах Бетге ,,. Участки с атомарногладкой поверхностью характеризуются разреженноупорядоченным расположением декорирующих частиц, на их фоне выделяются уплотненные скопления кристаллов в виде цепочек и закономерно расположенных групп, оконтуривающих отдельные детали микрорельефа. По многим аспектам декорирование превосходит другие методики ЭМ анализа структуры поверхности, к его особым преимуществам следует отнести высокий контраст и разрешение около 4 нм. Систематическое обобщение принципов декорирования дано в обзоре , в котором сформулирована общая концепция дефектов поверхности активных центров кристаллизации. Работы Дистлера с сотрудниками показали , что избирательная кристаллизация металлов и ряда других веществ на поверхности твердых кристаллических тел позволяет выявить на стадии зародышеобразования декорирующих частиц электрически активные центры, их форму и размеры, места скопления точечных дефектов, границы раздела фаз и т. Одним из основных выводов этих работ является обнаружение элементов упорядоченности в пространственном распределении декорирующих частиц, указывающее на существование пространственной сетки дефектов активных центров на поверхности кристаллов. Дистлер убедительно показал, что различные воздействия на кристаллы облучение, термообработка деформация и т. Под влиянием потенциального ноля исследуемой поверхности протекает не только зародышеобразован ие, но и коалесценция как первичных декорирующих частиц, так и более крупных островковых морфоз . Как правило, коалесценция наночастиц золота происходит преимущественно в областях повышенной энергии и некомпенсированного отрицательного электрического заряда ,. В работе наблюдали ориентированную коалесценцию наночастиц Ли и на поверхности отрицательно заряженных доменов в структуре модельных кристаллов сегнетоэлектрика триглицинсульфата ТГС. Благодаря воздействию ориентированных электрических микрополей происходят повороты и направленная миграция декорирующих наночастиц вдоль линейных элементов электрически активной сетчатой структуры ТГС. Из полученных картин декорирования следует, что скорость ориентированной коалесценции декорирующих наночастиц определяется электрическими свойствами локальных участков поверхности кристаллов подложек. Декорирование поверхности ТГС на стадии коалесценции наночастиц позволило выявить такие тонкие детали электрического рельефа, как, в частности, различные электрические неоднородности доменной структуры. Интерес представляют эксперименты Дистлера ,, доказывающие наличие эффекта памяти ряда граничных слоев на поверхности кристаллов подложек. ПВХ,.