|
|
Stabilita plazmových polymerů za různých podmínek
Matoušek, Jindřich ; Biederman, Hynek (vedoucí práce) ; Čech, Vladimír (oponent) ; Novák, Rudolf (oponent)
Název práce: Stabilita plazmových polymerů za různých podmínek Autor: Jindřich Matoušek Katedra/Ústav: Katedra makromolekalární fyziky/Univerzita Karlova v Praze Vedoucí doktorské práce: prof. RNDr. Hynek Biederman, DrSc., Katedra makromolekulární fyziky Abstrakt: Byly prováděny depozice plazmových polymerů pomocí plazmové polymerace ve směsi pracovního plynu sestávající z argonu a par monomeru. Použité výchozích monomery byly n-hexan a terthiofén. Byly též provedeny depozice nanokompozitních vrstev Sn/pp n-hexan pomocí magnetronového naprašování ve směsi pracovního plynu argonu s parami n-hexanu. Byly provedeny charakterizace tenkých vrstev pomocí metod XPS, FTIR, AFM, SEM, TEM, optické mikroskopie a elipsometrie. Byl zkoumán vliv depozičních parametrů na výsledné vlastnosti deponovaných vrstev. Bylo zkoumáno stárnutí vrstev ve vlhkém prostředí a v destilované vodě. U vybraných vrstev byly měřeny elektrické vlastnosti (voltampérové charakteristiky). Klíčová slova: plazmový polymer, nanokompozity, stárnutí.
|
|
|
XPS analysis of plasma polymers and nanocomposite films without breaking vacuum
Artemenko, Anna ; Biederman, Hynek (vedoucí práce) ; Čech, Vladimír (oponent) ; Novák, Stanislav (oponent)
Název práce: XPS analýza plazmových polymerů a nanokompozitních vrstev bez přerušení vakua Autor: Anna Artemenko Ústav: Univerzita Karlova v Praze, Katedra Makromolekulární Fyziky Vedoucí doktorské práce: Prof. RNDr. Hynek Biederman, DrSc., Univerzita Karlova v Praze, Katedra Makromolekulární Fyziky Abstrakt: Plazmové polymery a nanokompozity kov/ plazmový polymer byly široce používány pro různé biomedicínské účely. Pro bioaplikace přirozeně požadovány vlastnosti jakými jsou vysoká smáčivost, stabilita materiálů na vzduchu, ve vodném prostředí odolnost vůči různým sterilizačním procesům, adhese buněk. Tato práce se věnuje zejména zkoumání chemického složení připravených vrstev pomocí XPS analýzy. Plazmový polymer na bázi nylonu, PEO-podobné vrstvy, fluorouhlikové vrstvy a nanokompozitní vrstvy Au/PEO-podobné, Ag/C:H a Al/C:H nanokompozity byly vybrány jako zkoumané materiály. Kromě toho byly výsledky měření XPS použity pro počítačovou simulaci pro výpočet faktoru plnění nanokompozitů kov/plazmový polymer. Byla dosažena dobrá shoda s experimentem. Klíčová slova: plazmový polymer, nanokompozity, XPS analýza, bioaplikace, simulace.
|
|
|
Vliv degradace skleněných vláken na mechanickou odezvu polymerního kompozitu
Součková, Lenka ; Knob, Antonín (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem vlivu degradace vláken s komerční povrchovou úpravou na ohybové vlastnosti polymerního kompozitu na bázi nenasycené polyesterové pryskyřice vyztužené dlouhými jednosměrně orientovanými skelnými vlákny. K přípravě sérií kompozitních vzorků byla využita vlákna o stáří 23, 61, 67, 112 a 135 měsíců. Vlastnosti kompozitu obsahujícího 40,5 obj. % vláken byly stanoveny pomocí tříbodového ohybového testu definovaného normou ASTM D790-17. Ze získaných dat byla vyhodnocena pevnost, modul pružnosti v ohybu a deformace vzorku při max. ohybovém napětí. Bylo zjištěno, že degradace samotných vláken a jejich povrchové úpravy vede ke snížení pevnosti v ohybu z původní hodnoty 1,17 GPa. Důvodem bylo snížení adheze mezi vlákny a matricí, tedy i kvality mezifáze, kvůli čemuž docházelo k nedostatečnému přenášení napětí z matrice na vlákno. Tímto způsobený rozdíl v pevnosti kompozitů s vlákny o stáří 23 a 135 měsíců činil 0,19 GPa. Získané hodnoty byly využity pro posouzení korelace mezi pevností kompozitu v ohybu a pevností ve smyku. Pearsonův korelační koeficient stanovený na 0,71 odpovídá silné korelaci. Vliv degradace vláken na modul pružnosti kompozitu v ohybu nebyl prokázán.
|
|
|
Syntéza polymerů s nízkou hustotou zesítění pomocí plazmové polymerace
Kuchtová, Štěpánka ; Bránecký, Martin (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá plazmochemickou depozicí z plynné fáze (PECVD), konkrétně plazmovou polymerací, která byla použita pro syntézu tenkých polymerních vrstev s nízkou hustotu zesítění. Organokřemičité tenké vrstvy byly nanášeny na křemíkový substrát vysokofrekvenčním (RF) kapacitně vázaným plazmatem v depoziční komoře. Ke stanovení tloušťky vrstvy a jejích optických vlastností byla použita spektroskopická elipsometrie. Chemická struktura vrstev byla zkoumána prostřednictvím infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací a mechanické vlastnosti byly zkoumány nanoindentací. V souvislosti se snahou o dosažení nízké hustoty zesítění materiálu byl zkoumán vliv výkonu a self-biasu (USB) na chemickou strukturu, mechanické a optické vlastnosti připravených vrstev, které s hustotou zesítění souvisejí. Nízko zesítěné plazmové polymery se podařilo syntetizovat při self-biasu na úrovni 1 V, který odpovídá přibližně RF výkonu 0,1 W. Tento materiál lze charakterizovat hustotou 1,2 g·cm-3, modulem pružnosti 4 GPa, tvrdostí 0,04 GPa a indexem lomu 1,53 při 633 nm (vlnová délka He-Ne laseru). Infračervená spektroskopie potvrdila, že tento plazmový polymer je tvořen uhlíkovou sítí s menším množstvím zabudovaných křemíkových atomů, a především nejvyšší koncentrací vinylových skupin ve srovnání s plazmovými polymery připravenými při vyšších výkonech.
|
|
|
Study of optical properties of thin films of perovskiteFAPbBr3 precursors
Smolková, Denisa ; Čech, Vladimír (oponent) ; Zmeškal, Oldřich (vedoucí práce)
This thesis examines the preparation of thin layers of material for photovoltaic applications with focused on perovskites and determining their optical properties. Basic information about the photovoltaic panels, especially about the perovskites, and the preparation of thin layers is supplied in the theoretical section. This section includes description of optical properties and the main method of study of optical properties, spectroscopic ellipsometry. Experimental section is focused on the preparation of thin layers of perovskites FAPbBr3 and its precursors by spin-coating. Optical properties are evaluated using profilometry, UV VIS spectrometry and spectroscopic ellipsometry. The conclusion summarizes the results of this experiment with focused on comparison of ellipsometric spectrums of perovskites and its precursors.
|
|
|
Chemická analýza a-CSi:H a a-CSiO:H vrstev
Olivová, Lucie ; Franta, Daniel (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Plazmochemická depozice z plynné fáze je perspektivní technologií pro přípravu materiálů ve formě tenkých vrstev s řízenými fyzikálně-chemickými vlastnostmi, které mohou být dle potřeby ovlivněny změnou vstupních prekurzorů či depozičních podmínek. V této práci byla plazmová nanotechnologie využita k syntéze tenkých vrstev na křemíkových substrátech. Jako prekurzor pro syntézu vrstev byl vybrán tetravinylsilan. Kromě čistého tetravinylsilanu byly jako vstupní prekurzory pro depozici vrstev využity také směsi tetravinylsilanu s argonem a směsi tetravinylsilanu s kyslíkem, a to v různém poměru zastoupení jednotlivých komponent v depoziční směsi. Pomocí chemických analýz, konkrétně infračervené spektroskopie, fotoelektronové spektroskopie a vybraných iontových technik, byla podrobně zkoumána chemická struktura připravených vrstev a byla sledována závislost této struktury na použitých depozičních podmínkách a vstupních prekurzorech. V práci bylo potvrzeno, že změnou efektivního výkonu dodávaného do výboje plazmatu a zvolením různých vstupních prekurzorů je možné řídit chemickou strukturu, a tedy i vlastnosti připravovaných nanovrstev.
|
|
|
Multicomponent plasma polymers with spatially controlled properties
Pleskunov, Pavel ; Shukurov, Andrey (vedoucí práce) ; Čech, Vladimír (oponent) ; Tichý, Milan (oponent)
Název práce: Multikomponentní plazmové polymery s prostorově řízenými vlastnostmi Author: Mgr. Pavel Pleskunov Katedra/Ústav: Katedra Makromolekulární Fyziky/Univerzita Karlova Vedoucí doktorské práce: Prof. Ing. Andrey Shukurov, PhD Abstrakt: Směšování dvou či více polymerů často vede k jejich fázové separaci a ke vzniku nanostruktur, které jsou atraktivní pro využití v různých aplikacích včetně řízeného podávání léčiv, přípravy separačních membrán, membrán s pevným elektrolytem, skladování plynů atd. Ačkoliv již byly vyvinuty nejrůznější metody přípravy nanofázově separovaných polymerů, které jsou založeny na "mokré" chemii, řízení a předpověditelné ovlivňování jejich finální struktury doposud představuje obtížný vědecký problém. V předkládané disertační práci je zkoumána možnost přípravy vícesložkových tenkých vrstev plazmových polymerů s prostorově odlišitelnými nanodoménami pomocí metod založených na využití nízkoteplotního plazmatu. Nanočástice plazmových polymerů jsou připravovány pomocí plynových agregačních zdrojů, zatímco matrice plazmových polymerů (plazmově polymerizovaný polyetylénoxid) jsou nanášeny v podobě tenkých vrstev pomocí plazmatem podporované depozici z plynné fáze. Je zkoumáno zabudovávání nanočástic do termodynamicky nekompatibilního plazmového polymeru i ko- depozice dvou...
|
|
|
Povrchové a mechanické vlastnosti a-CSi:H a a-CSiO:H vrstev
Plichta, Tomáš ; Shukurov, Andrey (oponent) ; Klapetek, Petr (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Dizertační práce se zabývá přípravou a charakterizací tenkých a-CSi:H a a-CSiO:H vrstev připravených pomocí plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD). Tetravinylsilan (TVS) a jeho směsi s argonem a kyslíkem byly použity pro depozice vrstev jak na planární substráty, tak na svazky vláken. Hlavními charakterizačními technikami byla studována topografie vrstev, a to pomocí mikroskopie atomárních sil (AFM), jejich mechanické vlastnosti pomocí nanoindentace a míra adheze vrstev k substrátu vrypovou zkouškou. Mezi další analyzované vlastnosti patřilo vnitřní pnutí či frikční koeficient. Zvláštní pozornost byla věnována adhezní práci a jejímu stanovení. Tyto znalosti byly dále aplikovány při přípravě povrchových úprav skleněných vláken a následně polymerních kompozitů. Ty byly testovány pomocí vytlačovacího testu a smykového testu krátkých trámečků. Na základě výsledků byly stanoveny vlivy depozičních podmínek a vztahy mezi studovanými vlastnostmi a veličinami.
|
|
|
Progressive Amorphous Carbon Alloys Synthesized in Low-Temperature Plasma
Bránecký, Martin ; Trunec, David (oponent) ; Kylián,, Ondřej (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Atomic/plasma polymerization technology is widely used in various technical fields. This work is focused to use the PE-CVD technology in the field of formation of interphase and adhesive layers, which are developed into layered nanostructures. To ensure reproducible chemical and physical properties of the materials, the deposition process was monitored by mass spectrometry. Vapours of the pure tetravinylsilane, or a mixture of these vapours with oxygen, was used as a precursor for atomic polymerization, which results in the thin films with a large variability of properties. Physical and chemical properties were varied by the effective power delivered to the plasma discharge. The deposited films were analyzed from different perspectives using several methods (in situ spectroscopic ellipsometry, FTIR, nanoindentation, AFM). The removal of hydrogen atoms from the carbon-silicon network results in increased crosslinking of the material, which controls the mechanical and optical properties of the deposited layers. From the precisely defined a-CSi:H and a-CSiO:H materials, layered nanostructures composed of 3 and 7 individual layers was subsequently constructed. These nanostructures were analyzed by XPS and RBS to determine the atomic concentrations of carbon, silicon, oxygen and their binding states.
|
|
|
Shear strength of the fiber-reinforced polymer composite
Jurko, Michal ; Knob, Antonín (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
The diploma thesis deals with the study of Inter-Laminar Shear Strength (ILSS) of polymer composites, based on unsaturated polyester resin with unidirectionally oriented basalt or glass fibers. The basis of the experimental part is the preparation of composite samples with different types of surface treatment of a fibers (a reinforcement) as well as the surface treatment itself. The untreated, the commercially treated fibers and the plasmatreated fibers used as reinforcement in the polymer composites were analysed by a short beam shear test and their ILSS was determined. The effect of various deposition conditions during Plasma-Enhanced Chemical Vapour Deposition (PECVD) on the value of ILSS of the composite with originally unsized glass or basalt fibers was studied. The impact of aging on the interlaminar shear strength of the composites was investigated for commercially treated glass fibers. The Scanning Electron Microscopy (SEM) is also used in the thesis together with the Energy Dispersive Spectroscopy (EDS). Based on all the results a proposal was made to correct and improve the deposition conditions and thus improve the interphase to achieve the required shear properties of polymer composites.
|
host ::
RSS.