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J-GLOBAL ID：201902214096478877   整理番号：19A0659064

半導性高分子の脆性および延性薄膜の破壊挙動の定量化【JST・京大機械翻訳】

Quantifying the Fracture Behavior of Brittle and Ductile Thin Films of Semiconducting Polymers

著者 (6件)： Alkhadra Mohammad A. (Department of NanoEngineering, University of California, San Diego, California, United States) ,  Root Samuel E. (Department of NanoEngineering, University of California, San Diego, California, United States) ,  Hilby Kristan M. (Department of NanoEngineering, University of California, San Diego, California, United States) ,  Rodriquez Daniel (Department of NanoEngineering, University of California, San Diego, California, United States) ,  Sugiyama Fumitaka (Department of NanoEngineering, University of California, San Diego, California, United States) ,  Lipomi Darren J. (Department of NanoEngineering, University of California, San Diego, California, United States)
資料名： Chemistry of Materials  (Chemistry of Materials)
巻： 29  号： 23  ページ： 10139-10149  発行年： 2017年 
JST資料番号： T0893A  ISSN： 0897-4756  CODEN： CMATEX  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： フレキシブルエレクトロニクス用の半導体高分子の薄膜の機械的性質の特性化における主要な合併症の一つは,これらの材料が示す破壊挙動の多様な範囲である。破壊の機構は脆いポリマに対して良く理解されているが,延性高分子に対してはそれらは不足している。実験的に,破壊は,細長い膜における亀裂とボイドの伝搬を観察することによって特徴付けることができた。脆性高分子については,薄膜は,亀裂密度が小さい歪において適用歪(R2≧0.91)と共に直線的に増加するような方法で分岐することを見出した。線形回帰を用いて,既存の方法論を用いて各材料の破壊における破壊強度と歪を推定した。しかし,延性高分子の場合には,膜内のピンホールと欠陥に起因するダイヤモンド形状の微小ボイドが,印加歪(R2≧0.98)と共に直線的に増加するアスペクト比で伝搬することを見出した。微小ボイドのアスペクト比の変化率を「微小ボイド伝搬数」として適用歪に関して定義した。以前に報告されていないこの無次元膜パラメータは,エラストマにより支持された薄膜における延性の有用な尺度である。このパラメータの重要性を調べるために,ほぼ等しい厚さのいくつかの延性高分子膜を用いて,微小ボイド伝搬数を公称延性と相関させた。基板により支持された膜の破壊は弾性不整合に依存するので,微小ボイドの伝搬に及ぼすこの不整合の影響を調べ,微小ボイド伝搬数が弾性不整合の増加と共に増加することを観測した。さらに,より厚い膜は破壊の伝搬に対してより大きな抵抗を示すことを見出した。この挙動は塑性域のより大きな体積とより高い密度の絡み合いに起因すると仮定した。膜の固有の機械的性質が基板上の破壊挙動にどのように影響するかを理解するために,水の表面に浮いた切欠きおよび非切欠き膜の引張試験を行った。微小ボイド伝搬数の対数と非ノッチ膜の引張試験から得られた破壊応力の間に線形相関(R2=0.99)を見出した。Copyright 2019 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 亀裂 ,  切欠き ,  *延性 ,  破壊強さ ,  基板 ,  *薄膜 ,  重合体 ,  引張試験 ,  弾性 ,  アスペクト比 ,  ダイヤモンド ,  不整合 ,  からみ合 ,  *脆性 ,  キャラクタリゼーション

分類 (5件)： 塩基,金属酸化物  (CD01030Z) ,  酸化物薄膜  (BK14050P) ,  高分子固体の物理的性質  (CG02024U) ,  固体の機械的性質一般  (BL01021C) ,  太陽電池  (NC03084O)

タイトルに関連する用語 (7件)： 半導性 ,  高分子 ,  脆性 ,  延性 ,  薄膜 ,  破壊挙動 ,  定量化