مدل سازی خواص ویسکوالاستیک فیلم ها و لایه های پلیمری جامد با استفاده از یک رهیافت فروروی نانو تماسی

با گسترش تکنولوژی در استفاده از مواد با ساختار بسیار کوچک دیگر آزمایش های فشاری و کششی متداول را نمی توان به آسانی برای اندازه گیری و تعیین خواص ویسکوالاستیک پذیرش خزشی (creepcompliance) و یا مدول وارهیدگی (relaxationmodulus) این گونه مواد مانند فیلم های نازک، توده های بسیار کوچک، مواد هدفمند جدید، نانو کامپوزیت ها و رویه ها و پوشش های نامتجانسبکار برد. با توجه به پیشرفت های اخیر در تحلیل فروروی تماسی پیکره های ویسکوالاستیک، تعیین دقیق مشخصه های خزشی و وارهیدگی جامدات ویسکوالاستیک با تکنیک فروروی نانو (nanoindentation) امکان پذیر گردیده است. در این مقاله، پس از بیان روش های تعیین خواص الاستیک فیلم ها و لایه های پلیمری به ارایه یک رهیافت توانمند ریاضی بر اساس مکانیک تماس به منظور تعیین مستقیم خواص ویسکوالاستیک با استفاده از روش نوظهور فروروی نانو پرداخته می شود. در تحلیل های وارهیدگی از یک تاریخچه جابجایی نرخ ثابت و در تحلیل های خزش از یک تاریخچه بارگذاری نرخ ثابت استفاده گردیده است که خواص پلیمری با انطباق تیوری های مکانیک تماس ویسکو الاستیک در داده های بار - جابجایی به دست آمده اند. در تیوری های تماس ویسکوالاستیک از مدل جامع ماکسول (Maxwell) تعمیم یافته به منظور مدل سازی رفتار وارهیدگی و از مدل کلوین (Kelvin) تعمیم یافته برای مدل سازی رفتار خزشی فیلم های ویسکوالاستیک بهره گرفته شده است.