Porównanie submikrometrowych efektów degradacji powierzchni wybranych tworzyw transparentnych stosowanych w elektrotechnice

• Autorzy: Sikora A.

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2016.10.9

Warianty tytułu

EN

The comparison of the submicrometer degradation effects of the selected transparent plasctic’s surfaces utilized in the electrotechnical applications

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszej pracy zaprezentowano wyniki porównania zmian parametrów morfologicznych powierzchni wybranych transparentnych tworzyw sztucznych stosowanych powszechnie m.in. w przemyśle elektrotechnicznym, jako obudowy urządzeń pomiarowo-sterujących. Badania przeprowadzono z wykorzystaniem mikroskopii sił atomowych (ang. atomic force microscopy AFM), która umożliwia ilościowe odwzorowanie topografii powierzchni z nanometrową rozdzielczością. Analizę procesu zmian chropowatości próbek, następujących wskutek działania promieniowania świetlnego, odniesiono do wyników pomiarów kolorymetrycznych. Degradację powierzchni obserwowano w funkcji czasu, poddając je działaniu symulowanego promieniowania słonecznego oraz promieniowania UV. Uzyskane wyniki umożliwiły stwierdzenie zróżnicowanej dynamiki procesów degradacyjnych tworzyw zamiennie stosowanych w wielu aplikacjach, co pozwoliło na wskazanie materiału o większej odporności na działanie czynników zewnętrznych.

EN

In this work the results of the comparison of the morhological changes of selected transparent plastics commonly utilized in the electrotechnical applications for the housings of the control-measurement devices is presented. The investigation was performed using atomic force microscopy (AFM), providing quantitaive reconstruction of the surface with nanometer resolution. The analysis of the roughness changes of the samples, caused by the light radiation was compared with the colorimetry outcome. The degradation of the surface was observed in the taim domain, while the the samples were exposed to the radiation of the simulated solar light as well as the UV light. Obtained results allowed to observe the variety in the deterioration procesess of investigated plastics, which are euqually applied in various products, therefore it was possible to find the material revealing the best resistance to the environmental conditions.

Słowa kluczowe

PL

mikroskopia sił atomowych; degradacja materiału; inżynieria materiałowa; badania klimatyczne

EN

atomic force microscopy; material degradation; materials science; climatic tests

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 57, nr 10
• Strony: 33--36
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Sikora A.

• Electrotechnical Institute, Division of Electrotechnology and Materials Science, Wrocław

Bibliografia

• [1] B. Suresh, S. Maruthamuthu, A. Khare, N. Palanisamy, V. S. Muralidharan, R. Ragunathan, M. Kannan, K. N. Pandiyaraj, (2011) “Influence of thermal oxidation on surface and thermo-mechanical properties of polyethylene”, Journal of Polymer Research, 18 (6), pp. 2175-2184.
• [2] M. Nowicki, A. Richter, B. Wolf, H. Kaczmarek, (2003) “Nanoscale mechanical properties of polymers irradiated by UV”, Polymer, 44 (21), pp. 6599-6606.
• [3] K. Minoshima, Y. Oie, K. Komai, (2003) “In situ AFM imaging system for the environmentally induced damage under dynamic loads in a controlled environment”, ISIJ International, 43(4), pp. 579-588.
• [4] P.-O. Bussiere, E. Desnoux, S. Collin, C. Vial, S. Therias, J.-L. Gardette, (2015) „Is Carbonyl Index a quantitative probe to monitor polypropylene photodegradation?”, Polym. Degrad. Stab., w druku.
• [5] R. Mikšová, A. Macková, P. Malinský, P. Slepička, V. Švorčík, (2015) „A study of the degradation of polymers irradiated by Cn+ and On+ 9.6 MeV heavy ions”, Polym. Degrad. Stab. 122, pp. 110-121.
• [6] H. Wang, H. Xie, Z. Hu, D. Wu, P. Chen, (2012) „The influence of UV radiation and moisture on the mechanical properties and micro-structure of single Kevlar fibre using optical methods”, Polym. Degrad. Stab. 97, 1755-1761.
• [7] F. Rollet, S. Morlat-Thérias, J. L. Gardette, (2009) „AFM analysis of CD-R photoageing”, Polym. Degrad. Stab. 94, pp. 877-885.
• [8] F. Ravari, A. Omrani, A. A. Rostami, M. Ehsani, (2012) „Ageing effects on electrical, morphological, and mechanical properties of a low viscosity epoxy nanocomposite”, Polym. Degrad. Stab. 97, pp. 929-935.
• [9] A. Sikora, L. Bednarz, T. Fałat, M. Wałecki, M. Adamowska, „The investigation of the simulated solar radiation impact on the micro- and nanoscale morphology and mechanical properties of the sheet moulded composite surface”, Materials Science Poland, w druku.
• [10] A. Sikora, A. Grabarek, L. Moroń, M. Wałecki, P. Kryla, “The investigation of the light radiation caused polyethylene based materials deterioration by means of atomic force microscopy”, IOP Conference Series, w druku.
• [11] EN ISO 4892-2, Plastics - Methods of exposure to laboratory light sources - Part 2: Xenon-arc lamps, standard.
• [12] A. Sikora, (2013) “Development and utilization of the nanomarkers for precise AFM tip positioning in the investigation of the surface morphology change”, Optica Applicata, 43 (1) pp. 163-171.
• [13] M. Ritter, T. Dziomba, A. Kranzmann, L. Koenders, (2007) “A landmark-based 3D calibration strategy for SPM”, Meas. Sci. Technol. 18 (2), pp. 404-414.
• [14] K. Jang, Y. Ishibashi, D. Iwata, H. Suganuma, T. Yamada, Y. Takemura, (2011) “Fabrication of ferromagnetic nanoconstriction using atomic force microscopy nanoscratching”, Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 11(12), pp. 10945-8.
• [15] A. Sikora, (2014) „Improvement of the scanning area positioning repeatability using nanomarkers developed with a nanoscratching metod”, Meas. Sci. Technol. 25, 055401.
• [16] http://www.imagemet.com/WebHelp6/Default.htm#RoughnessParameters/Roughness_Parameters.htm, dostęp 08.02.2016