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Interfacial effects in the replication of molded polymer nanofeatures.

机译：模制聚合物纳米特征复制中的界面效应。

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摘要

Parts with nanoscale features were injection molded to determine the effect of processing conditions and material properties on feature replication. Since the tooling and mold parts were characterized using atomic force microscopy, two measurements, the depth ratio (relative depth the molded features) and the mean surface roughness, were developed to quantify feature replication. While injection velocity and processing pressures had little effect of replication, the melt and mold temperatures affected the ability replicate the nanoscale features from the nickel tooling. Higher melt and mold temperatures usually produced greater depth ratios and smoother part surfaces, thereby linking feature replication to bulk melt viscosity and cooling rates. Unexpected reductions in replication quality suggested that (1) viscosity increases near the mold wall reduced filling rates; (2) melt adhered to the tooling surface when the mold temperature exceeded Tg - 20°C; (3) melt degraded at the tooling surface, and surface energies play an important role in surface roughness of nanoscale replication. Polymethylmethacrylate yielded the best replication and, as expected, semi-crystalline materials were more difficult to handle than amorphous materials.
机译：将具有纳米级特征的零件注塑成型，以确定加工条件和材料特性对特征复制的影响。由于使用原子力显微镜对模具和模具零件进行了表征，因此开发了两种测量方法，即深度比（成型特征的相对深度）和平均表面粗糙度，以量化特征复制。尽管注射速度和加工压力对复制的影响很小，但熔体和模具温度影响了从镍模具复制纳米级特征的能力。较高的熔体和模具温度通常会产生更大的深度比和更光滑的零件表面，从而将特征复制与整体熔体粘度和冷却速率联系起来。复制质量的意外降低表明：（1）模具壁附近的粘度增加，填充率降低； （2）当模具温度超过Tg-20℃时，熔体粘附在模具表面上； （3）熔体在加工表面降解，表面能在纳米级复制的表面粗糙度中起重要作用。聚甲基丙烯酸甲酯产生了最佳的复制效果，并且正如预期的那样，半结晶材料比无定形材料更难处理。

著录项

  • 作者

    Srirojpinyo, Chinnawat.;

  • 作者单位

    University of Massachusetts Lowell.;

  • 授予单位 University of Massachusetts Lowell.;
  • 学科 Plastics Technology.
  • 学位 D.Eng.
  • 年度 2005
  • 页码 71 p.
  • 总页数 71
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 整形外科学（修复外科学）;
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