Вышедшие номера
Исследование ползучести и стеклования эластомеров методом микроиндентирования: эпоксидная смола и нанокомпозиты на ее основе
Нацик В.Д.1,2,3, Фоменко Л.С.1, Лубенец С.В.1
1Физико-технический институт низких температур им. Б.И. Веркина Национальной академии наук Украины, Харьков, Украина
2Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина, Харьков, Украина
3kharkov.ua
Email: natsik@ilt
Поступила в редакцию: 29 октября 2012 г.
Выставление онлайн: 19 апреля 2013 г.

Разработаны экспериментальная процедура и теоретические основы применения метода микроиндентирования как одного из эффективных методов релаксационной спектрометрии твердотельных полимеров. Показано, что измерения температурной зависимости микротвердости полимеров в состоянии высокой эластичности и в области стеклования вместе с регистрацией длительной ползучести под индентором позволяют установить температуру стеклования и значения реологических параметров материала - нерелаксированного и релаксированного модулей упругости, коэффициентов деформационной вязкости. Такие измерения дают информацию, достаточную для формулировки реологической модели изучаемого материала. Дополнение результатов этих измерений представлениями о термически активированном движении молекулярных сегментов как микроскопическом механизме структурной релаксации в полимерах позволяет получить эмпирические оценки для значений энергии активации и частот колебаний сегментов. Метод реализован в экспериментах по микроиндентированию эпоксидной смолы и ее композитов с добавлением углеродных нанотрубок в температурном интервале 230-300 K. Зарегистрировано стеклование этих полимеров вблизи 260 K, измерены значения нерелаксированного и релаксированного модулей Юнга, выявлены два термически активированных релаксационных процесса, определяющие стеклование, а также кратковременную и длительную ползучесть этих материалов (alpha- и alpha'-процессы). Работа выполнена при частичной финансовой поддержке целевой комплексной программы научных исследований "Наноструктурные системы, материалы, нанотехнологии" НАН Украины (проект N 4/12 Nano).