Аннотация:
Разработаны экспериментальная процедура и теоретические основы применения метода микроиндентирования как одного из эффективных методов релаксационной спектрометрии твердотельных полимеров. Показано, что измерения температурной зависимости микротвердости полимеров в состоянии высокой эластичности и в области стеклования вместе с регистрацией длительной ползучести под индентором позволяют установить температуру стеклования и значения реологических параметров материала – нерелаксированного и релаксированного модулей упругости, коэффициентов деформационной вязкости. Такие измерения дают информацию, достаточную для формулировки реологической модели изучаемого материала. Дополнение результатов этих измерений представлениями о термически активированном движении молекулярных сегментов как микроскопическом механизме структурной релаксации в полимерах позволяет получить эмпирические оценки для значений энергии активации и частот колебаний сегментов. Метод реализован в экспериментах по микроиндентированию эпоксидной смолы и ее композитов с добавлением углеродных нанотрубок в температурном интервале 230–300 K. Зарегистрировано стеклование этих полимеров вблизи 260 K, измерены значения нерелаксированного и релаксированного модулей Юнга, выявлены два термически активированных релаксационных процесса, определяющие стеклование, а также кратковременную и длительную ползучесть этих материалов ($\alpha$- и $\alpha'$-процессы).