Wpływ implantacji jonowej na tarcie polietylenu

• Autorzy: Bieliński D.M. , Ślusarski L. , Lipiński P. , Turos A. , Jagielski J.

Warianty tytułu

EN

Influence of ion implantation on friction of polyethylene

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiot badań stanowiły cienkie powłoki polimerowe (o grubości =1-2 mikrometra) wylane z roztworu na podłoże krzemowe Si (100). Jako materiału użyto polietylenów różniących się ciężarem cząsteczkowym (Mw = 4000-6000000), stopniem krystaliczności (Xc = 32-92 ) lub stopniem rozgałęzienia makrocząsteczek (LLDPE - HDPE/UHMWPE). Stwierdzono różnicę w oddziaływaniu jonów Ar+ i He+ z powłoką polimerową w zależności od struktury materiału. W wyniku bombardowania jonami w stosowanym zakresie dawek, twardość badanych powłok polietylenowych rośnie, z wyjątkiem UHMWPE, w przypadku którego maleje. Modyfikacji towarzyszy wzrost polarności oraz rozwinięcie powierzchni materiału. Zaobserwowane efekty są większe w przypadku implantacji polimerów jonami argonu.

EN

The subjects of investigation were thin films (1-2 micrometer) of polymer casted from solution on silicon substrate Si (100). The materials studied were polyethylenes of various molecular weight (Mw = 4000-6000000 ), crystallinity (Xc = 32-92) and degree of macromolecular branching of (LLDPE - HDPE/UHMWPE). Differences between Ar+ and He+ interaction with the surface layer of polyethylene, depending on structure of material, were found. Ion bombardment, within the investigated dose range, resulted in growth of hardness of polyethylene except UHMWPE (for which material it decreased). Due to the treatment the surface of polyethylenes grew in polarity and developed its geometry. The higher effects were observed for Ar+ ion implantation.

Słowa kluczowe

PL

polietylen; implantacja jonowa; powierzchnia; mikroindentacja; mikrotarcie

EN

polyethylene; ion implantation; surface; microindentation; microfriction

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2003
• Tom: nr 4
• Strony: 47--56
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bieliński D.M.

• Instytut Polimerów Politechniki Łódzkiej, ul. Stefanowskiego 12/16, 90-924 Łódź

autor

Ślusarski L.

• Instytut Polimerów Politechniki Łódzkiej, ul. Stefanowskiego 12/16, 90-924 Łódź

autor

Lipiński P.

• Instytut Polimerów Politechniki Łódzkiej, ul. Stefanowskiego 12/16, 90-924 Łódź

autor

Turos A.

• Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych, ul Wólczyńska 133, 01-910 Warszawa

autor

Jagielski J.

• Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych, ul Wólczyńska 133, 01-910 Warszawa

Bibliografia

• 1. Dong H., Bell T.: State - of - art overview: ion beam surface modification of polymers towards improving tribological properties, Surface and Coatings Technology 111 (1999) 29^10.
• 2. Chen J., Zhu F., Pan H., Cao J., Zhu D., Xu H., Cai Q., et. al.: Surface modification of ion implanted ultra high molecular weight polyethylene, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 169, (2000), 26-30
• 3. Benson R.: Use of radiation in biomaterials science, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 191 (2002) 752-757.
• 4. Lee J.W., Kim T.H., Kim S.H., Kim C.Y.: Investigation of ion bombarded surfaces using SIMS, XPS, and AFM, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 121 (1997) 474-479.
• 5. 0iseth S.K., Krozer A., Kasemo B., Lausmaa J.: Surface modification of spin-coated high-denisty polyethylene film by argon and oxygen glow discharge plasma treatments, Applied Surface Science 202 (2002), 92-103.
• 6. Śvorćik V., Arenholz E., Hnatowicz V., Rybka V., Ochsner R., Ryssel H.: AFM surface investigation of polyethylene modified by ion bombardment, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 142 (1998) 349-354.
• 7. Żenkiewicz M.: Adhezja i modyfikacja warstwy wierzchniej tworzyw wielkocząsteczkowych, Wydawnictwa Naukowo - Techniczne, 2000 Warszawa.