Оптический метод исследования внутренних напряжений в покрытиях

В работе [10] предложен оптический метод исследования внутренних напряжений в полимерных покрытиях, наносимых на прозрачные изотропные оптически чувствительные подложки. Сущность метода заключается в следующем. [c.145]

В варианте оптического метода исследования внутренних напряжений в покрытиях, предложенном в работе [10], луч света пропускается через полированную призму-подложку из стекла, которое является хорошим оптически чувствительным материалом, характеризующимся прямолинейной зависимостью между величинами приложенного напряжения и двулучепреломления. Однако трудность изготовления полированных оптически прозрачных стеклянных призм-подложек и неоднозначность характеристики напряженности полимерного покрытия величиной СТо привели к тому, что этот метод не получил широкого распространения в исследовательской практике. [c.147]

Приведенные данные свидетельствуют о том, что изучение только кинетики испарения жидкой фазы и изменения электросопротивления не позволяют разобраться в механизме пленкообразования из латексных систем. Из данных, полученных этими методами, следует, что скорость сушки пленок существенно возрастает с увеличением полярности полимера, с уменьшением длины и разветвленности боковых цепей и с введением полярных групп определенной природы. Однако эти методы позволяют исследовать только начальную стадию пленкообразования и не дают возможности проследить за протеканием структурных превращений на последующих стадиях формирования пленок, ответственных за структуру и свойства покрытий. С учетом этого для исследования процесса формирования были разработаны методы, которые могут быть применены для изучения структурных превращений на различных этапах пленкообразования из дисперсий полимеров. В [30] для решения этой задачи применены поляризационно-оптический метод исследования внутренних напряжений и импульсный метод определения теплофизических параметров. [c.206]

Оптический метод исследования внутренних напряжений в полимерных покрытиях [c.60]

Так как внутренние напряжения всегда оказывают существенное влияние на адгезию покрытий, то, как указывается в работе [31], необходимо или исключить их влияние, как это делалось в уже описанных методах, или, приняв их за основу, определять по ним адгезию покрытия. На последнем принципе основан метод, предложенный С. А. Шрейнером и П. И. Зубовым [35],— так называемый оптический метод исследования адгезии полимерных покрытий по критическим напряжениям. [c.210]

В работах [3, 4] исследовано возникновение внутренних напряжений в лаковых покрытиях с помощью оптического метода. Свет пропускался через покрытие, поэтому метод можно было применить для исследования только прозрачных покрытий. Кениг пришел к выводу, что при отверждении покрытие испытывает усадку, которая и является источником внутренних напряжений. [c.138]

Для исследования внутренних напряжений в полимерных покрытиях использовались оптические и механические методы. [c.146]

В работе [21] описан прибор для исследования внутренних напряжений в полимерных покрытиях с автоматической их записью измерения проводятся на основе оптического метода. Электрическая схема прибора представлена на рис. 4.19. Свет от лампы нака- [c.161]

В 1940—1943 гг. Кениг опубликовал несколько работ [17—21], посвященных исследованию формирования лаковых покрытий и возникновению в них внутренних напряжений. Он использовал оптический метод исследования напряжений в покрытии. Свет пропускался через покрытие, поэтому метод мог применяться при исследовании только прозрачных покрытий. Кениг пришел к выводу, что при отверждении покрытие испытывает усадку, которая и является источником внутренних напряжений.. [c.6]

Обзор методов определения внутренних напряжений в полимерных покрытиях позволяет сделать заключение, что для исследования внутренних напряжений в полимерных покрытиях использовались оптические и механические методы. [c.14]

Оптический метод может использоваться для исследования внутренних напряжений в полимерных покрытиях, [c.24]

В последнее время предложен метод исследования адгезии полимерных покрытий, основанный на разрушении адгезии внутренними силами (внутренними напряжениями),— оптический метод исследования адгезии по критическим напряжениям [30]. [c.78]

В главе 2 рассмотрена роль незавершенности релаксационных процессов в формировании структуры и свойств покрытий. Особое внимание уделено изучению кинетики нарастания и релаксации внутренних напряжений, определяющих долговечность полимерных покрытий. Для проведения этих исследований был применен разработанный в ИФХ АН СССР поляризационно-оптический метод исследования напряжений и адгезии полимерных покрытий с автоматической регистрацией результатов. Это позволило изучить зависимость внутренних напряжений от различных физико-химических факторов с целью разработки способов их понижения, таких, как физическое состояние полимера, густота пространственной сетки, молекулярная масса, природа функциональных групп и характер их распределения, природа подложки, прочность взаимодействия на границе полимер—твердое тело и других. [c.8]

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]

Оптические методы. Некоторые авторы пытались изучать внутренние напряжения в покрытиях методом фотоупругости, пропуская свет через само покрытие. В ряде работ указывается, что недостатком данного метода является то, что он не может использоваться для исследования непрозрачных покрытий. Метод фотоупругости не может использоваться для количественного определения внутренних напряжений, возникающих в полимерах, если в данном примере наблюдались пластические и высокоэластические деформации. [c.14]

В работах [25,26] найдено, что внутренние напряжения, возникшие в желатиновой пленке, защемленной по кон-туру, составляют 282—350 кГ/см . В покрытиях из желатины внутренние напряжения, определенные консольным методом, оказались равными 270—320 кГ/см [2, 39]. Внутренние напряжения в желатиновых покрытиях, рассчитанные с помощью уравнения (23) по данным [30], полученным оптическим методом, оказались равными 350 кГ/см . Таким образом, величины внутренних напряжений в одном и том же покрытии, определенные различными методами, в пределах точности измерений хорошо совпадают. Следовательно, все три метода дают объективные характеристики напряженности покрытий, и в этом смысле любой из них может применяться для исследований. Однако удобства проведения экспериментов, доступность и универсальность этих методов существенно различны. [c.24]

Внутренние напряжения как критерий незавершенности релаксационных процессов существенно зависят от физического состояния полимеров. Влияние физического состояния на внутренние напряжения наиболее наглядно проявляется при нагревании полимеров одного и того же химического состава до температуры ниже и выше температуры стеклования. На рис. 2.9 приведены данные об изменении внутренних напряжений при нагревании покрытий с трехмерной структурой, полученных на основе эпоксидных смол и ненасыщенных олигоэфиров. Внутренние напряжения измерялись поляризационно-оптическим методом. Видно, что при температуре 20 °С, т. е. ниже температуры стеклования, которая для исследованных покрытий в зависимости от их химического со- [c.54]

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]

Одним из способов создания тиксотропной структуры является воздействие на систему магнитного поля [100]. При оптимальных условиях магнитное поле играет роль диспергатора, препятствующего агрегации структурных элементов и способствующего формированию однородной пространственной сетки из ассоциированных макромолекул. Было изучено [178] влияние магнитного поля на структурообразование в растворах эпоксидного олигомера, процесс формирования покрытий и их физикомеханические свойства. Объектом исследования являлся эпоксидный олигомер ЭД-6, отверждаемый полиэтиленполиамином и пластифицированный 25% дибутилфталата. Покрытия наносили на стеклянные подложки и подвергали воздействию магнитного поля напряженностью от 32 до 100 кА/м в течение оптимальной продолжительности, равной 30 мин. Внутренние напряжения измеряли поляризационно-оптическим методом в двух взаимно перпендикулярных направлениях — по направлению магнитных линий поля и перпендикулярно им. Влияние магнитного поля на характер структурообразования в жидкой фазе исследовали по изменению реологических свойств олигомеров. Структуру покрытий изучали методом электронной микроскопии путем снятия углеродно-платиновых реплик с поверхности покрытий, предварительно подвергнутых кислородному травлению по оптимальному режиму. На рис. 4.25 приведены данные о кинетике нарастания внутренних напряжений при формировании покрытий яри 80 °С толщиной 400 мкм — исходных и подвергнутых действию магнитного поля различной напряженности. Из данных, приведенных на рисунке, видно что процесс формирования исходных покрытий до предельной максимальной величины напряжений заканчивается через 8—10 ч. Магнитное поле напряженностью 32—48 кА/м не оказывает существенного влияния на величину внутренних напряжений и кинетику их нарастания в этих условиях формирования. С увеличением напряженно- [c.178]

Метод наложения давления на защемленную по контуру пленку полимера имеет весьма ограниченную область применения. Оптический метод может использоваться для исследования внутренних напряжений в полимерных покрытиях, нанесенных на прозрачную оптически чувствительную подлджку. Консольный метод исследования внутренних напряжений может использоваться практически почти во всех случаях. Единственным условием его применения является упругость подложки. Метод прост в конструктивном оформлении, может использоваться в широком [c.157]

Предложен [205, 288—290] косвенный метод, основанный на том, что исследуемый материал наносят на оптически чувствительную подложку (например, стеклянную призму) и по значению двойного лучепреломления в подложке судят о напряжении в слое покрытия. Для измерения двойного лучепреломления в стеклянной призме-подложке применяют прибор с автоматической записью разности хода. Оптический л1етод с применением оптически чувствительной подложки широко применяется для исследования внутренних напряжений в полимерных материалах. Значения внутренних напряжений, измеренные этим методом, были сопоставлены со значениями, полученными консольным методом, и обнаружено принципиальное совпадение результатов [291]. [c.237]

Оптические методы. В ряде работ пытались исследовать внутренние напряжения в покрытиях методом фотоупругости, пропуская свет через само покрытие. Недостаткод этого метода является его непригодность для исследования непрозрачных покрытий. Метод фотоупругости неприменим также для количественного исследования внутренних напряжений, если в полимере наблюдались пластические и высокоэластические деформации. В общем случае в полимере под действием напряжений развиваются пластические, высокоэластические и упругие деформации. Все эти деформации дают эффект двулучепре- [c.146]

При исследовании внутренних напряжений в полимерных покрытиях оптическим методом в качестве подложки использовалась прямоугольная стеклянная призма с размерами 20Х20Х 10 мм [10]. Была сделана попытка установить для этого случая анали-"тическую связь между внутренними напряжениями в покрытии Ов и напряжениями в подложке Оо [12, 15]. [c.153]

При исследовании внутренних напряжений в полимерных покрытиях оптическим методом в качестве подложки исцол1 зовалась прямоугольная стеклянная призма [c.20]

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]

Особенность полимерных покрытий состоит в том, что они формируются в виде сравнительно тонких пленок на подложках с хорошей адгезией. Процесс формирования покрытий из ненасыщенных олигоэфиров, как и из других олигомерных систем, связан с адсорбционным взаимодействием пленкообразующего с подложкой и образованием ориентированных структурных элементов в пограничном слое до начала полимеризации [26]. Это приводит к торможению релаксационных процессов и к возникновению при формировании покрытий значительных внутренних напряжений, являющихся мерой незавершенности релаксационных процессов в системе. В связи с этим исследование кинетики нарастания и релаксации внут]эенних напряжений на различных этапах отверждения покрытий позволяет исследовать механизм их формирования, а сопоставление величины внутренних напряжений и кинетики их изменения с реологическими, физико-механическими и теплофизическими свойствами и характером структурных преврашений дает возможность разработать пути их регулирования. Для исследования внутренних напряжений в полимерных покрытиях широкое применение нашел поляризационно-оптический метод. Этот метод характеризуется высокой точностью, возможностью применения его для оценки зависимости внутренних напряжений в подложке на границе с пленкой (и в пленке на границе с подложкой) от различных физико-химических факторов строения олигомерного блока, природы функциональных групп, толщины пленки, концентрации раствора, вида подложки, условий нанесения и отверждения и других факторов. [c.128]

Таким образом, наиболее перспективными длядалвней-ших исследований являются оптический метод с пропусканием света через подложку и механический метод определения напряжений по изгибу металлической пластиры. Однако оба эти метода в изложенных вариантах позволяют определять напряжения в условных единицах, которые не всегда однозначно связаны с напряжением, что затрудняет понимание и обобщение полученных результатов. В этой связи попытка установления однозначной зависимости между экспериментально определяемыми величинами с помощью этих методов (радиус кривизны и напряжения в подложке) и внутренними напряжениями в покрытии представляется весьма необходимой. [c.16]

Внутренние напряжения - усадочные и температурные, развивающиеся в полтюрных материалах при различных режимах твердения, при разной толщине покрытий и т.д., - были изучены с помощью оптического и консольного методов [7-ю]. Для определения влажностных напряжений был с некоторыми изменениями применен консольный метод,поскольку он позволяет проводить исследования в агрессивных жидкостях. [c.84]

На поверхности покрытия, как и на границе раздела с древесиной, обнаруживаются значительные внутренние напряжения противоположного знака. Напряжения, измеренные поперек волокон, значительно больше напряжений вдоль волокон, что обнаружено также при исследовании напряжений оптическим методом [79]. Особенно значительные внутренние напряжения возникают в поверхностном слое покрытий после его облагораживания путем шлифования и полирования с целью придания зеркального блеска. Эти результаты совпадают с данными, полученными при применении поляризационно-оптического метода, из которых следует, что после полирования напряжения в покрытиях, подвергнутых обработке, возрастают в 3 раза по сравнению с напряжениями в необлагороженных полиэфирных покрытиях. Недостатком данного метода является его сложность, что ограничивает применение этого метода. [c.54]