Recording microindentation and adhesion tests to analyse the depth-dependent mechanical and adhesive properties of multilayer polymer films as shown for gelatine-coated polyethylene terephthalate and polyethylene films

材料科学 复合材料 分层(地质) 胶粘剂 聚对苯二甲酸乙二醇酯 聚乙烯 维氏硬度试验 涂层 粘附 油漆附着力测试 刮擦 聚合物 图层(电子) 微观结构 古生物学 生物 构造学 俯冲
作者
Ralf Lach,Sandra S. Richter,Andreas Heilmann,Wolfgang Grellmann
出处
期刊:Journal of Plastic Film and Sheeting [SAGE Publishing]
卷期号:37 (1): 53-69 被引量:1
标识
DOI:10.1177/8756087920942810
摘要

Further developed methods based on an indenter penetration into a material allow generalised quantitative statements on the composition, the depth-dependent mechanical properties and the delamination behaviour of multilayer polymer films, which is demonstrated on gelatine-coated polyethylene terephthalate and polyethylene films. These highly sensitive polymer testing methods, include the recording microindentation test and the recording adhesion test, describe the material behaviour multi-parametrically and are fast (raw data acquisition within several minutes) and relatively simple, requiring a minimum 1 gram sample depending on the film thickness. Based on the Vickers hardness under load approach, the hardness–depth diagrams calculated from the recording microindentation test provide information about the structure, the thickness and the coating hardness and the substrates. The tangential load vs. tangential path length diagrams from recording adhesion test can detect different scratch processes such as continuous scratching or non-continuous stick-slip layer delamination. Furthermore, they form the basis to quantitatively analyze adhesion, i.e. to determine the critical tangential load and the critical tangential delamination work. Both are highly dependent on the substrate type and treatment.
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