Исследование изменения рельефа поверхности тефлона при термической обработке с помощью АСМ
Автор: Анастасия Левченко
Руководитель: Просекин Михаил Юрьевич
Достижения: победа там, победа здесь
Массовое использование политетрафтороэтилена (тефлона) во многих сферах нашей жизни уже началось. Чего из него только не делают… Найдены десятки возможных применений в разных областях науки, техники и в быту — благодаря его удивительным физическим и химическим свойствам. Химическая инертность групп CF2 (их в одной макромолекуле до 200 тысяч) является причиной сильных качеств полимера и, одновременно, одной из его слабостей — ползучести. В данной работе изучено изменение поверхностной структуры тефлона при его термической обработке с помощью атомно-силовой микроскопии. Актуальность исследования связана с тем, что изменение свойств тефлона при термической обработке хоть и ограничивает его применение, но и открывает новые возможности.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: изучить свойства политетрафтороэтилена при термической обработке с помощью исследования рельефа его поверхности атомно-силовой микроскопией.
Экспериментальные задачи работы:
- изучить рельеф поверхности тефлона, не подвергнутого никакой обработке.
- исследовать рельеф поверхности тефлона, нагретого до температуры, меньшей температуры его термического разложения.
- исследовать рельеф поверхности политетрафторэтилена, нагретого вплоть до температуры термического разложения.
- сравнить полученные результаты и сделать выводы об изменении свойств, которое могло бы повлиять на его применение.
Вывод: От термической обработки рельеф поверхности тефлона очень сильно изменяется, а следовательно, изменяются и его свойства. Если температура меньше температуры термического разложения (250°С), то материал не особенно сильно изменяет свою структуру, но происходит значительное расширение пор. Это качество предполагает возможность синтеза в поры тефлона других веществ. Если же термическая обработка происходит при температуре близкой к температуре термического разложения, то структура политетрафтороэтилена меняется как на макроуровне, так и на микроуровне. Получившиеся сканы рельефа политетрафтороэтилена после термической обработке при температуре 250°С демонстрируют увеличение макромолекул, уменьшение пор и возникновение ползучести. Это подтверждает предостережения о выбросе вредных веществ, которые возникают из взаимодействия со средой, при использовании тефлона выше этой температуры.