In a typical depth sensing indentation test, load and displacement beneath an indenter are continuously recorded to determine a wide range of mechanical properties. In spite of the wide practical and scientific applications of DSI to a variety of materials, analysis of DSI data from materials exhibiting viscoelastic (VE)/viscoplastic (VP) behaviour is still not fully understood. The specific aim of the present research was to investigate the indentation behaviour of a polymeric material in order to generate meaningful mechanical properties at a micron scale under different loading and environmental conditions. The material investigated in this work was an epoxy-based thermosetting polymeric material (SL 7580) manufactured by a stereo lithography (SL) process. Information regarding the mechanical properties of SL materials, which can vary across a component and on ageing, is currently rather limited. Additionally, typical bulk property measurements are unable to provide the spatial resolution necessary to characterise the variations in mechanical properties observed in SL parts. The influence of the ageing and post processing techniques used in stereo lithography process were studied using DSI and their influence on the mechanical properties determined.

- / -

Τα συμπολυμερή κατά συστάδες (block copolymers) έχουν κεντρίσει το ενδιαφέρον αρκετών ερευνητών όχι μόνο για το γεγονός ότι τα τμήματα από τα οποία αποτελούνται βρίσκονται στην νάνο-κλίμακα, αλλά και λόγω των ποικίλων φυσικών και μηχανικών ιδιοτήτων που εμφανίζουν, εξαιτίας της ικανότητας τους να αυτό-οργανώνονται (self assembly materials) σε διάφορες μορφολογίες. Η όχι και τόσο εύκολη διαδικασία παρασκευής συμπολυμερών κατά συστάδες πραγματοποιείται εμπλέκοντας σε αυτή παράγοντες, ανάλογα με το επιθυμητό αποτέλεσμα, όπως το μοριακό βάρος, τη νανοδομή και τη σύσταση. Στην παρούσα εργασία μελετήθηκαν και συγκρίθηκαν οι δυναμικές και στατικές ιδιότητες πρωτότυπων συμπολυμερών δύο και τριών συστάδων, γραμμικής και ετεροκλαδικής αστεροειδούς αρχιτεκτονικής ΑΒ, ΑΒC, AnBn και An(B-C)n, καθώς και η επίδραση διαφόρων παραγόντων στις παραπάνω ιδιότητες. Τα συμπολυμερή παρασκευάστηκαν μέσω «ζωντανού» ανιονικού πολυμερισμού, όπου οι κλάδοι των αστεροειδών συμπολυμερών ήταν συνδεδεμένοι σε ένα πυρήνα. Η Α φάση ήταν πολυστυρόλιο (PS), η Β φάση ήταν ανάλογα την περίπτωση πολυμεθακρυλικός εξυλεστέρας (ΡΗΜΑ) ή πολυμεθακρυλικός αιθυλεστέρας (ΡΕΜΑ) και η C φάση ήταν πολυμεθακρυλικός μεθυλεστέρας (PMMA). Με την ολοκλήρωση της παρούσας διπλωματικής εργασίας, συμπεραίνουμε ότι ο προσεκτικός έλεγχος της μακρο-μοριακής χημείας και ο συνδυασμός της με την μακρο-μηχανική δοκιμή επιτρέπει τον προσδιορισμό όλων των σημαντικών παραμέτρων που επηρεάζουν τη μηχανική συμπεριφορά. Η κατανόηση της επίδρασης των μοριακών παραμέτρων, όπως η επιλογή των κατάλληλων πολυμερών - φάσεων, το ποσοστό συμμετοχής τους καθώς και η αρχιτεκτονική, γραμμική και αστεροειδής διαμόρφωση, στη μηχανική συμπεριφορά είναι δυνατή. Η αστεροειδής αρχιτεκτονική εμφανίζει καλύτερη μηχανική συμπεριφορά από τη γραμμική. Έπειτα, η παρουσία δύο ψαθυρών φάσεων στο ΑnDn, προσδίδουν υψηλό μέτρο ελαστικότητας και αντοχή καθώς και ικανοποιητική ολκιμότητα. Ακόμα, η προσθήκη του PHMA, ως φάση Β επέφερε αυξημένη ολκιμότητα και ικανοποιητική αντοχή / μέτρο ελαστικότητας, ενώ η εισαγωγή του PMMA, ως φάση C στα αστεροειδή συμπολυμερή δεν επέφερε σημαντικές αλλαγές στις μηχανικές ιδιότητες. Τέλος ο αριθμός των κλάδων είχε θετική επίδραση στη μηχανική συμπεριφορά των αστεροειδών. / Block copolymers have recently received much attention not only for the fact that their components are in nano-scale size but also for the various natural and mechanical properties that they present because of their self-organization ability in various morphologies (self–assembly materials). The production process of block copolymers is realized easily, involving factors as the molecular weight, the nanostructure and the composition. In present work were studied and compared the dynamic and static mechanical properties of new copolymers with two and three blocks having linear and star architecture , AB, ABC, AnBn and An(B-b-C)n, as well as the effect of various factors in the properties above. Block copolymers were prepared via “living” anionic polymerization, where the arms of star block copolymers were connected in one core. The phase A was PS, the B phase was PHMA or PEMA proportionally the case and the C phase was PMMA. Finishing of present work, we conclude that the careful control of macromolecular chemistry and her combination with macro-mechanical test allow the determination of all important parameters that influence the mechanical behavior. The comprehension of effect of molecular parameters such as the choice of suitable polymers – phases, the percent of each component and the architecture, linear and star configuration, in the mechanical properties are possible. Star architecture shows better mechanic behavior than linear. Also, the presence of two glassy phases in AnDn gives high strength/ modulus and reasonable ductility. The addition of PHMA as phase B gave an increase in ductility and reasonable strength modulus. Finally, the addition of PMMA, as phase C in star copolymers did not have an important changes while the number of arm had positive effect in the mechanical properties.