ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Оптический метод исследования внутренних напряжений в полимерных покрытиях из "Долговечность полимерных покрытий" В работе [35] описан метод определения внутренних напряжений, при применении которого напряжения оценивают по величине двойного лучепреломления в подложке на границе с пленкой. В качестве подложки применяются стеклянные изотропные призмы в форме параллелепипеда размером 10X20X Х20 мм, являющиеся оптически активным материалом, с линейной зависимостью между напряжениями и двойным лучепреломлением в широком интервале напряжений и температур. Двойное лучепреломление измерялось компенсатором КПК. Ценность метода состоит также и в том, что наряду с внутренними напряжениями можно определить адгезию покрытий по величине предельных критических напряжений, вызывающих самопроизвольное отслаивание пленки от подложки с увеличением ее толщины. Однако такой визуальный метод требует много времени, особенно при измерении напряжений в различных плоскостях. Область применения метода значительно расширилась с созданием прибора для автоматической регистрации результатов измерения [83]. [c.60] Оптический метод с автоматической регистрацией результатов применен также для исследования внутренних напряжений в покрытиях, сформированных на древесине, металлических подложках, асбоцементе, тканях и других материалах [84—86]. В этом случае при формировании прозрачных покрытий на различных подложках оценка внутренних напряжений осуществлялась по величине двойного лучепреломления в пленке на границе с подложкой. Автоматическая регистрация разности хода проводилась с помощью вакуумного фотоэлемента с магнитной модуляцией, преобразующей электронный ток, исходящий от катода фотоэлемента, в переменный ток частотой 100 Гц, который усиливался четырехкаскадным усилителем. Напряжения на этом приборе также регистрировались автоматически с помощью электронного потенциометра. [c.62] Исследование внутренних напряжений оптическим методом при формировании покрытий на различных подложках осуществлялось также путем предварительного наклеивания или напыления металлической подложки в виде слоя толщиной от 10 до 100 мкм на поверхность стеклянной призмы с последующим нанесением на эту подложку полимерного покрытия. Для приклеивания различных подложек к одной из граней стеклянной призмы применялись клеи на основе эпоксидных и полиэфирных олигомеров, наносимых в виде тонкого слоя толщиной около 10 мкм. При таком способе приклеивания подложки в стеклянной призме до нанесения покрытия практически не возникало внутренних напряжений, а адгезия к подложке стеклянной призмы была больше, чем адгезия покрытия к подложке, что позволяло исследовать внутренние напряжения в широком диапазоне толщин при различных условиях формирования. При изучении напряжений на разных подложках, приклеенных к стеклянной призме, было установлено [86], что состав клея не оказывает влияния на величину, характер релаксации и кинетику нарастания внутренних напряжений. [c.62] Зависимость внутренних напряжений от толщины полиэфирных покрытий, сформированных на стали (1) и на меди (2). [c.63] Исследование влияния природы подложки на напряжения и адгезию покрытий с помощью оптического метода осуществлялось [87] путем напыления в вакууме на стеклянную призму тонкого слоя (около 10 мкм) металла. На рис. 2.13 приведены данные о кинетике нарастания внутренних напряжений при формировании покрытий из атактического полистирола на поверхности стекла, меди и стали. Как видно из рисунка, характер кинетических кривых нарастания внутренних напряжений слабо зависит от природы подложки. С изменением природы подложки значительно изменяется абсолютная величина напряжений, увеличиваясь с нарастанием адгезии покрытия к подложке. Аналогичные закономерности получены при исследовании напряжений путем измерения двойного лучепреломления в пленке на границе с подложкой. [c.63] Высокая чувствительность метода позволяет использовать его для изучения внутренних напряжений в процессе формирования покрытий из растворов, расплавов и дисперсий каучуков, а также дублированных и нетканых материалов на основе эластомеров разного химического состава. В последнем случае волокнистая основа в виде ткани или нетканого материала приклеивается к поверхности изотропной призмы. Затем измеряют напряжения, возникающие в процессе формирования пленки на поверхности ткани. Напряжения могут быть оценены также в комбинированных материалах, полученных путем дублирования двух пленок, например полинмид — фторопласт [88]. В этом случае вначале на поверхности призмы формируется полиимидная пленка, измеряются возникающие при этом напряжения, а затем на нее наносится пленка из фторопласта. Это дало возможность изучить влияние различных физико-химических факторов на величину внутренних напряжений с целью нахождения оптимальных технологических условий получения дублированных материалов с высокими адгезионными характеристиками. [c.64] С использованием оптического метода изучено влияние различных факторов на величину, кинетику нарастания и релаксации внутренних напряжений природы пленкообразующего [51, 84—89], толщины покрытий [85, 86, 90—92], концентрации раствора [51, 53, 88—90], условий формирования [51, 93— 95], природы растворителя, методов нанесения и отверждения [51, 96], состава и концентрации наполнителей и армирующих материалов [92, 93, 96—99], природы подложки [84—86, 95], физической и химической модификации пленкообразующих и поверхности твердых тел [95, 100—104], а также условий эксплуатации покрытий [31, 32, 37, 85]. [c.64] Найденные закономерности были использованы при создании физико-химических основ формирования и старения полимерных покрытий [51] и привели к открытию явления тиксотропного понижения внутренних напряжений в полимерных системах [101]. [c.64] Для измерения внутренних напряжений применяют также методы, основанные на использовании волн с сантиметровым диапазоном длин [105], магнитных свойств подложки fI06],a также на изменении электросопротивления [107] и рентгеновского излучения. [c.64] Вернуться к основной статье