RU2007149083A - METHOD FOR DETERMINING STRENGTH PROPERTIES OF THINFINEST FILMS AND NANOFILMS AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION - Google Patents

METHOD FOR DETERMINING STRENGTH PROPERTIES OF THINFINEST FILMS AND NANOFILMS AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION Download PDF

Info

Publication number
RU2007149083A
RU2007149083A RU2007149083/28A RU2007149083A RU2007149083A RU 2007149083 A RU2007149083 A RU 2007149083A RU 2007149083/28 A RU2007149083/28 A RU 2007149083/28A RU 2007149083 A RU2007149083 A RU 2007149083A RU 2007149083 A RU2007149083 A RU 2007149083A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sample
perforated base
film
dome
ratio
Prior art date
Application number
RU2007149083/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2387973C2 (en
Inventor
Нух Махмудович Якупов (RU)
Нух Махмудович Якупов
Валерий Николаевич Куприянов (RU)
Валерий Николаевич Куприянов
Риннат Галеевич Нуруллин (RU)
Риннат Галеевич Нуруллин
Самат Нухович Якупов (RU)
Самат Нухович Якупов
Original Assignee
Институт Механики И Машиностроения Казанского Научного Центра Российской Академии Наук (Ru)
Институт механики и машиностроения Казанского научного центра Российской академии наук
Нух Махмудович Якупов (RU)
Нух Махмудович Якупов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Механики И Машиностроения Казанского Научного Центра Российской Академии Наук (Ru), Институт механики и машиностроения Казанского научного центра Российской академии наук, Нух Махмудович Якупов (RU), Нух Махмудович Якупов filed Critical Институт Механики И Машиностроения Казанского Научного Центра Российской Академии Наук (Ru)
Priority to RU2007149083/28A priority Critical patent/RU2387973C2/en
Publication of RU2007149083A publication Critical patent/RU2007149083A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2387973C2 publication Critical patent/RU2387973C2/en

Links

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

1. Способ определения прочностных свойств тончайших пленок и нанопленок, включающий операции подготовки образца материала для испытания, размещения его на экспериментальной установке, последующего нагружения односторонним давлением, замера необходимых параметров, обработки результатов измерений и составления заключения о прочностных свойствах пленочного материала, отличающийся тем, что испытуемый образец кладут на перфорированное основание, зажимают выступающие за пределы рабочей части края образца заклинивающим кольцом с обеспечением герметичности, подают рабочую среду через отверстия перфорированного основания для создания одностороннего давления на образец, наблюдают за изменением формы образующегося купола с замерами контролируемых параметров по мере нарастания давления, в частности, с переносом данных на цифровые носители информации и обрабатывают полученную информацию об изменении формы купола в зависимости от вида деформации, причем механические характеристики оценивают по значениям модулей упругости. ! 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для упругих материалов модуль упругости определяют по формуле ! , ! где Е - модуль упругости материала тончайшей пленки или нанопленки; ! N - согласующий коэффициент; ! p - равномерно распределенное давление; ! D - диаметр рабочей части образца; ! ν - коэффициент Пуассона материала; ! h - первоначальная толщина пленки; ! Н - высота подъема купола (прогиб в центре образца). ! 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что согласующий коэффициент N выбирают в пределах от 0,28 до 0,32 в зависимости от величины коэффициента Пуассона материала пленки. ! 4. Способ по п.1, отличающийся те1. A method for determining the strength properties of the thinnest films and nanofilms, including the operation of preparing a sample of material for testing, placing it on an experimental setup, subsequent loading with one-sided pressure, measuring the necessary parameters, processing the measurement results and drawing conclusions about the strength properties of the film material, characterized in that the test sample is placed on a perforated base, and the edges of the sample protruding beyond the working part are clamped with a jamming ring to ensure tightness, feed the working medium through the holes of the perforated base to create one-sided pressure on the sample, observe the change in the shape of the formed dome with measurements of controlled parameters as the pressure builds up, in particular, with the transfer of data to digital storage media and process the received information about the change in the shape of the dome depending on the type of deformation, and the mechanical characteristics are estimated by the values of the elastic moduli. ! 2. The method according to claim 1, characterized in that for elastic materials the elastic modulus is determined by the formula! ! where E is the elastic modulus of the material of the thinnest film or nanofilm; ! N is a matching coefficient; ! p is the uniformly distributed pressure; ! D is the diameter of the working part of the sample; ! ν is the Poisson's ratio of the material; ! h is the initial film thickness; ! H - the height of the dome (deflection in the center of the sample). ! 3. The method according to claim 2, characterized in that the matching coefficient N is selected in the range from 0.28 to 0.32 depending on the value of the Poisson's ratio of the film material. ! 4. The method according to claim 1, characterized in

Claims (10)

1. Способ определения прочностных свойств тончайших пленок и нанопленок, включающий операции подготовки образца материала для испытания, размещения его на экспериментальной установке, последующего нагружения односторонним давлением, замера необходимых параметров, обработки результатов измерений и составления заключения о прочностных свойствах пленочного материала, отличающийся тем, что испытуемый образец кладут на перфорированное основание, зажимают выступающие за пределы рабочей части края образца заклинивающим кольцом с обеспечением герметичности, подают рабочую среду через отверстия перфорированного основания для создания одностороннего давления на образец, наблюдают за изменением формы образующегося купола с замерами контролируемых параметров по мере нарастания давления, в частности, с переносом данных на цифровые носители информации и обрабатывают полученную информацию об изменении формы купола в зависимости от вида деформации, причем механические характеристики оценивают по значениям модулей упругости.1. A method for determining the strength properties of the thinnest films and nanofilms, including the operation of preparing a sample of material for testing, placing it on an experimental setup, subsequent loading with one-sided pressure, measuring the necessary parameters, processing the measurement results and drawing conclusions about the strength properties of the film material, characterized in that the test sample is placed on a perforated base, and the edges of the sample protruding beyond the working part are clamped with a jamming ring to ensure tightness, feed the working medium through the holes of the perforated base to create one-sided pressure on the sample, observe the change in the shape of the formed dome with measurements of controlled parameters as the pressure builds up, in particular, with the transfer of data to digital storage media and process the received information about the change in the shape of the dome depending on the type of deformation, and the mechanical characteristics are estimated by the values of the elastic moduli. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для упругих материалов модуль упругости определяют по формуле2. The method according to claim 1, characterized in that for elastic materials the elastic modulus is determined by the formula
Figure 00000001
,
Figure 00000001
, где Е - модуль упругости материала тончайшей пленки или нанопленки;where E is the elastic modulus of the material of the thinnest film or nanofilm; N - согласующий коэффициент;N is a matching coefficient; p - равномерно распределенное давление;p is the uniformly distributed pressure; D - диаметр рабочей части образца;D is the diameter of the working part of the sample; ν - коэффициент Пуассона материала;ν is the Poisson's ratio of the material; h - первоначальная толщина пленки;h is the initial film thickness; Н - высота подъема купола (прогиб в центре образца).H - the height of the dome (deflection in the center of the sample). 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что согласующий коэффициент N выбирают в пределах от 0,28 до 0,32 в зависимости от величины коэффициента Пуассона материала пленки.3. The method according to claim 2, characterized in that the matching coefficient N is selected in the range from 0.28 to 0.32 depending on the value of the Poisson's ratio of the film material. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что для пластичных материалов оценивают условный модуль упругости по формуле4. The method according to claim 1, characterized in that for plastic materials evaluate the conditional modulus of elasticity according to the formula
Figure 00000002
,
Figure 00000002
, где Еусл - условный модуль упругости материала тончайшей пленки или нанопленки;where E conv - the conditional elastic modulus of the material of the thinnest film or nanofilm; А - параметр, свойственный конкретному материалу;A is a parameter specific to a particular material; k - коэффициент, характерный для данного материала;k is the coefficient characteristic of this material; ei - интенсивность деформаций.e i is the strain rate. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что коэффициент k, характерный для данного материала, выбирают в пределах от 0 до 1.5. The method according to claim 4, characterized in that the coefficient k characteristic of this material is selected in the range from 0 to 1. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что качестве рабочей среды для поверхностного нагружения используют инертный газ, исходя из условия, чтобы молекулы рабочей среды не вступали в химическую реакцию с материалом испытуемого образца и не просачивались через испытуемую пленку.6. The method according to claim 1, characterized in that an inert gas is used as the working medium for surface loading, based on the condition that the working medium molecules do not enter into a chemical reaction with the material of the test sample and do not leak through the test film. 7. Устройство для осуществления способа, состоящее из источника давления рабочей среды, магистрали для подачи рабочей среды, корпуса с полостью нагрузочной камеры, измерительно-наблюдательного комплекса, отличающееся тем, что корпус имеет перфорированное основание для размещения образца, зажимаемого заклинивающим кольцом.7. A device for implementing the method, consisting of a source of pressure of the working medium, a line for supplying a working medium, a housing with a cavity of the load chamber, a measuring and observation complex, characterized in that the housing has a perforated base for accommodating a sample clamped by a jamming ring. 8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что перфорированное основание для размещения образца выполнено выпуклой формы, причем выпуклая поверхность сформирована с учетом параметра m, определяемого по соотношению8. The device according to claim 7, characterized in that the perforated base for placing the sample is convex in shape, and the convex surface is formed taking into account the parameter m, determined by the ratio
Figure 00000003
,
Figure 00000003
, где D - диаметр перфорированного основания (диаметр рабочей части образца);where D is the diameter of the perforated base (diameter of the working part of the sample); R - радиус кривизны выпуклой поверхности перфорированного основания.R is the radius of curvature of the convex surface of the perforated base. 9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что оптимальные значения соотношения m выбираются в пределах от 0 до 1000.9. The device according to claim 8, characterized in that the optimal values of the ratio m are selected in the range from 0 to 1000. 10. Устройство по п.7, отличающееся тем, что перфорированное основание для размещения образца выполнено плоской формы. 10. The device according to claim 7, characterized in that the perforated base for placing the sample is made flat.
RU2007149083/28A 2007-12-25 2007-12-25 Method for detection of strength properties of thinnest films and nanofilms and device for its realisation RU2387973C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007149083/28A RU2387973C2 (en) 2007-12-25 2007-12-25 Method for detection of strength properties of thinnest films and nanofilms and device for its realisation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007149083/28A RU2387973C2 (en) 2007-12-25 2007-12-25 Method for detection of strength properties of thinnest films and nanofilms and device for its realisation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007149083A true RU2007149083A (en) 2009-06-27
RU2387973C2 RU2387973C2 (en) 2010-04-27

Family

ID=41026899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007149083/28A RU2387973C2 (en) 2007-12-25 2007-12-25 Method for detection of strength properties of thinnest films and nanofilms and device for its realisation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2387973C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109374419A (en) * 2018-09-26 2019-02-22 北京工业大学 It is a kind of for the sealing device of Bubbling method test specimens mechanical property can be heated
CN113640133A (en) * 2021-08-11 2021-11-12 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 Sealing film mechanical property testing device based on expansion method

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2611979C1 (en) * 2015-12-16 2017-03-01 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Device for determining properties of thin-walled material of hemispherical segments
CN110491234B (en) * 2019-08-29 2023-05-05 北京航空航天大学 Experimental device for biomembrane mechanical pressure and mechanical characteristics
RU2758417C1 (en) * 2021-03-10 2021-10-28 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" Method for determining mechanical properties of thin film membranes formed over round holes

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109374419A (en) * 2018-09-26 2019-02-22 北京工业大学 It is a kind of for the sealing device of Bubbling method test specimens mechanical property can be heated
CN113640133A (en) * 2021-08-11 2021-11-12 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 Sealing film mechanical property testing device based on expansion method
CN113640133B (en) * 2021-08-11 2024-05-07 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 Sealing film mechanical property testing device based on expansion method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2387973C2 (en) 2010-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2007149083A (en) METHOD FOR DETERMINING STRENGTH PROPERTIES OF THINFINEST FILMS AND NANOFILMS AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
Mott et al. Aging of natural rubber in air and seawater
Yu et al. Work of adhesion/separation between soft elastomers of different mixing ratios
Keerthiwansa et al. Elastomer testing: The risk of using only uniaxial data for fitting the Mooney-Rivlin hyperelastic-material model
CN108507892B (en) Organic film Young modulus standard measuring and calculating method
Musil et al. On the inhomogenous chemo-mechanical ageing behaviour of nitrile rubber: experimental investigations, modelling and parameter identification
WO2009157808A2 (en) Method for determining the service life of structural materials under aggressive conditions and a device for carrying out said method
RU2310184C2 (en) Method of determining strength of thin-layer materials
RU2320972C2 (en) Method and device for determining durability of materials
RU2319957C2 (en) Method of ultrasonic inspection of polymers for strength limit at break
US9869596B2 (en) Non-contact method for measurement of strain profile at a location interposed within a soft deformable object with dynamic evolution of the strain under dynamic loading or fracture of the object
US3332281A (en) Device for measuring biaxial stress-strain
Rojas et al. A new high capacity tensiometer: first results
RU2319956C2 (en) Method of ultrasonic mooney viscosity control of polymers
JP3459029B2 (en) Method and apparatus for tensile strength test using cylindrical test piece
Fu et al. Cavitation/fracture transition of soft materials
CN109416307B (en) Measuring device, measuring arrangement and method for evaluating a measurement signal during a penetration movement of a penetrating body into a surface of a test body
EP1391714A3 (en) Method of measuring gas transmission rate of plastic film and measuring apparatus and computer program product used therefor
Yakupov et al. Mechanical properties of thin films and nanofilms
CN109918855B (en) Method for determining elastic performance of circular film under action of liquid
RU2421707C1 (en) Method of determining adhesion of film to substrate
JP5702547B2 (en) Chlorine resistance evaluation method and evaluation apparatus for polymer materials
CN205562475U (en) Quick testing arrangement of liquid volume compressibility
Warnes Some acoustical properties of certain polyurethane elastomers
CN107807232A (en) The test module and its test equipment of biochip

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20111226