The laws of deformation of an amorphous polyimide (PI) film when it is stretched in the temperature range 1.6–300 K

Abstract

A first-time presentation of a wide range of charts imaging the stretch of amorphous polyimide (PI) film samples in the 300–1.6 K temperature range and an analysis of how temperature affects the conditional limit of fluidity, strength, and deformation of this film at the indicated temperatures. The athermal character of the breaking stress below the temperature of liquid nitrogen and its thermally activated behavior above 80 K are demonstrated. We also analyze the features of the behavior of glassy PI film samples that are stretched at low temperatures and then unloaded and warmed up to room temperatures.

Processes Occurring in the Polyimide Films Pm-a (As Kapton H) During the Deformation and Cooling

“…Температурная деформация осуществлялась путем выдерживания заготовок в течение трёх часов в азоте или гелии. Одноосную деформацию образцов осуществляли в режиме ползучести путем ступенчатого нагружения при температурах 293К, 77К и 4,2К [8,9].…”

Low Temperature Deformation and Strength of Polyimide Films Due to Thickness and Deformation Speed

“…часть остаточной деформации можно рассматривать как задержанную высокоэластическую. После деформации пленок при Т = 77 К часть задержанной после разгрузки вынужденной эластической деформации релаксирует уже при отогреве до комнатной температуры, что согласуется с данными, приведенными в [8]. При этом в образцах пленки толщиной 75 мкм медленные релаксационные процессы продолжаются при комнатной температуре, а в образцах пленки толщиной 125 мкм остаточная деформация после отогрева близка к нулю.…”

“…Полиимидные материалы, по сравнению с другими полимерами, обладают высокой термо-и радиационной стойкостью, хорошими диэлектрическими свойствами, высокой прочностью и деформируемостью в интервале температур ∼150÷500 К. Вместе с тем, исследования механических характеристик полиимидных материалов в области низких температур в настоящее время еще не носят систематического характера. Полиимидные материалы, на которых изучали влияние низких температур на механические свойства, в большинстве своем не были сопоставимы не только по химическому строению, но и по технологии получения и геометрическим параметрам, что затрудняет детальное сравнение этих результатов [1][2][3][4][5][6][7][8][9].…”