Аналіз використання методів нанотестування для ідентифікації та вимірювання концентрації нанооб’єктів наномодифікованих матеріалів

Abstract

У статті проведено аналіз можливостей використання методів нанотестування для ідентифікації та оцінювання концентрації нанооб’єктів у наномодифікованих полімерних матеріалах. Розглянуто особливості нанокомпозиційних матеріалів, експлуатаційні властивості яких значною мірою визначаються типом, розмірами та концентрацією наномодифікаторів у полімерній матриці. Виконано огляд сучасних методів контролю та діагностування наноматеріалів, зокрема методів скануючої зондової мікроскопії, спектроскопії та нанотестування. Основну увагу приділено методам наноіндентування та наносклерометрії як високоточним засобам дослідження механічних характеристик матеріалів на нанорівні. Проаналізовано принципи роботи сучасних наноіндентометрів, особливості проведення статичних і динамічних випробувань, а також перелік механічних характеристик, що можуть бути визначені за результатами нанотестування. Показано, що отримані дані можуть бути використані для непрямої оцінки структури та концентрації нанооб’єктів у складі наномодифікованих матеріалів, прогнозування їх експлуатаційних властивостей і оптимізації технологічних процесів виготовлення продукції. Водночас відзначено локальний характер вимірювань, високу трудомісткість досліджень та значну вартість обладнання, що обмежують широке практичне застосування цих методів. Обґрунтовано доцільність використання методів нанотестування як ефективного інструменту контролю властивостей наномодифікованих матеріалів на етапах їх розроблення та виробництва.