ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ ДИСПЕРСНЫХ И КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИМЕРОВ

Синегубова Е.С. (УГЛТУ, г. Екатеринбург, РФ) sinyes@yandex.ru

Григоров И.Г. (Институт химии твердого тела УрО РАН, г. Екатеринбург, РФ) grigorov@ihim.uran.ru

Physical methods of dispersible and composite materials on the polymers basis structure research

Производство композитных материалов непосредственно связано с технологическими процессами получения материалов с прогнозируемыми свойствами, т. е. определением оптимальных режимов их изготовления для получения максимальных эксплуатационных свойств [1]. В этой связи особое значение приобретает анализ и изучение твердых тел методами сканирующей электронной (РЭМ) и зондовой микроскопии (СЗМ), которые позволяют непосредственно наблюдать микро- и наноструктуру исследуемых объектов. Однако, для создания новых материалов недостаточно качественное наблюдение и описание микроструктуры материалов. Необходимы знания связи требуемых макроскопических характеристик материала с микроскопическими характеристиками структуры, умение воспроизводить заданные макроскопические свойства, применяя методы регулирования фазообразованием микроструктуры в процессе изготовления материала. Поэтому исследование и решение задачи о связи физико-механических свойств твердых тел с количественными параметрами их микроструктуры позволяет воспроизводить и прогнозировать в первом приближении макроскопические свойства и эксплуатационные характеристики новых материалов.

Физические методы исследования микроструктуры (РЭМ и СЗМ) требуют соответствующего качества подготовки поверхности для их исследования (уровень шероховатости, наличие токопроводящего слоя, параллельность плоскости образца относительно плоскости сканирования зонда).

В данной работе предложен способ нанесения токопроводящего покрытия на полимерные поверхности с целью их исследования с помощью РЭМ и сканирующей туннельной микроскопии (СТМ). Влияние токопроводящего слоя на изменения качественных и количественных характеристик изображения поверхности полимера определялись при сравнении его с изображение поверхности полимера, полученной с помощью атомно-силового микроскопа (АСМ) без токопроводящего покрытия.

Результаты исследований показали, что предложенный способ нанесения токопроводящего покрытия на полимерную поверхность, позволяет исследовать количественные параметры ее микроструктуры с помощью РЭМ, СТМ и АСМ в диапазоне поля сканирования от 100х100 мкм до 100х100 нм с максимальной точностью до 1 нм.

Библиографический список

1. Кулак М.И. Фрактальная механика материалов. – Минск: Вышэйшая школа, 2002. – 303с.