2.3 Экспериментальные результаты.

2.3.1 Результаты исследования микрошероховатости нанотолщинных слоистых композиционных покрытий деформированных и недеформированных

Таблица 1. Толщина слоя полиимидного ориентанта на поверхности PES с ITO до деформации при различных соотношениях объемных долей ПИ к ДМФА при скорости вращения ротора центрифуги 3000 об/мин.

Соотношение объемных долей, %	Толщина, нм
2.5	8
5	18
10	23

Из Таблицы 1 видно, что с уменьшением концентрации полимера толщина покрытия уменьшается.

Таблица 2. Микрошероховатость покрытия образцов на основе пленки PES с ITO после деформации сжатия и растяжения.

	Ra, нм	Rz, нм
До деформации	8	174
После деформации растяжения	6	310
После деформации сжатия	19	553

Микрошероховатость покрытия играет важную роль в ориентации ЖК, т.к. ЖК ориентируется в направлении минимальной микрошероховатости [Маг019].

Таблица 3. Микрошероховатость покрытия образцов на основе пленки PES с ITO до и после деформации растяжения.

			До деформации без ориентанта		После деформации растяжения
					Без ориентанта		Ориентант толщиной 23 нм		Ориентант толщиной 18 нм		Ориентант толщиной 8 нм
Ra, нм	Изотропный полимер	8		20		170		139		97
	Анизотропный полимер					318		163		117
Rz, нм	Изотропный полимер	174		191		88		69		48
	Анизотропный полимер					157		82		58

При деформации растяжения микрошероховатость покрытия образца на основе PESбез нанесенного ориентанта возрастает на 80%, а при деформации сжатия на 220%. При деформации сжатия микрошероховатости на 80% выше, чем при деформации растяжения, что связано с более высокими пиками, которые образуются вследствие столкновения верхних слоев образца под действием сжимающей силы. Плотность трещин выше при деформации растяжения.

Рис 5 – Фотография образца на основе PESбез нанесенного ориентанта после деформации растяжения.

Рис 6 – Фотография образца на основе PESбез нанесенного ориентанта после деформации сжатия.

Рис 7 – Профиль поверхности образца на основе PESбез нанесенного ориентанта после деформации растяжения.

Рис 8 – Профиль поверхности образца на основе PESбез нанесенного ориентанта после деформации сжатия.

После деформации растяжения Raпокрытия на основеPESбез нанесенного ориентанта увеличилось на 600%, аRzна 10%, что связано с появлением трещин на поверхности образца. Плотность трещин составляет около 200 штук на миллиметр длины, перпендикулярно направлению трещин.

Рис 9 – Образец на основе PESбез покрытия после деформации растяжения.

После нанесения полимера в концентрации 1:10 Raувеличилось на 750%,Rzуменьшилось на 50% для изотропного ориентанта;Raувеличилось на 1500%,Rzуменьшилось на 20% для анизотропного ориентанта. Трещины перестали быть ровными и периодичными, они начали пересекаться друг с другом. Также увеличились пики, что связано с разрушением покрытия. Плотность трещин возросла примерно до 300 штук на миллиметр. Это объяснятся тем, что по постулатам механики трещин твердые тела всегда имеют дефекты структуры, служащие источниками трещин [Маг009]. Тогда с резким ростом микрошероховтости растет и количество дефектов, следовательно, возрастает и плотность трещин. Толщина покрытия получилась равной 23 нм.

Рис 10 – Образец на основе PESс покрытием толщиной 23 нм после деформации растяжения.

При нанесении полимера в концентрации 1:20 пленка получается сплошной.

Рис 11 – Образец на основе PESс покрытием толщиной 17 нм недеформированный.

При нанесении полимера в концентрации 1:40 пленка получается островковой, что видно на рисунке. Толщина пленки около 8 нм, поэтому из-за малой толщины ее разрывает под действием сил поверхностного натяжения, что не позволяет ей ложиться сплошным слоем.

Рис 12 – Образец на основе PESс покрытием толщиной 8 нм недеформированный.

Сравнивая профили поверхности, полученные атомно-силовой микроскопией на Ntegra, подтверждаются результаты, что трещины уменьшают свою плотность с уменьшением толщины покрытия. При этом анизотропия ориентанта уменьшает концентрацию трещин.

Рис 13 – Образец на основе PES с покрытием толщиной 23 нм с изотропным ориентантом, профиль поверхности после деформации растяжения.

Рис 14 – Образец на основе PESс покрытием толщиной 23 нм с анизотропным ориентантом, профиль поверхности после деформации растяжения.

Рис 15 – Образец на основе PESс покрытием толщиной 17 нм с изотропным ориентантом, профиль поверхности после деформации растяжения.

Рис 16 – Образец на основе PESс покрытием толщиной 17 нм с анизотропным ориентантом, профиль поверхности после деформации растяжения

Рис 17 – Образец на основе PES с покрытием толщиной 8 нм с изотропным ориентантом, профиль поверхности после деформации растяжения.

Рис 18 – Образец на основе PESс покрытием толщиной 8 нм с анизотропным ориентантом после деформации растяжения.