|
|
Fyzikálně chemická charakterizace vlastností tenkých reflexních vrstev na polymerních podložkách
Stružínský, Ondřej ; Dzik, Petr (oponent) ; Krčma, František (vedoucí práce)
Práce se zabývá diagnostikou povrchu a optických vlastností tenkých vrstev vytvořených plazmovou polymerizací hexamethyldisiloxanu (HMDSO). Byl studován vliv depozičních podmínek (průtok monomeru, výkon) a posuzován vliv kyslíku jako příměsi na vlastnosti vrstev. Takto vyráběné vrstvy slouží jako ochranné na reflexní vrstvy v reflektorech automobilů. K tvorbě vrstev byla použita průmyslová depoziční komora AluMet 1800V firmy Leybold optics instalovaná ve firmě Zlín Precision. Teoretická část práce se zabývá přehledem metod používaných pro depozici tenkých vrstev, zejména fyzikální a chemickou depozicí. Jsou zde diskutovány podmínky ovlivňující polymerizaci v plazmatu, monomery používané pro plazmovou polymerizaci a také stabilita polymerních vrstev. Dále jsou zde zmíněny nejčastěji využívané metody pro diagnostiku procesů probíhajících v plazmatu a také pro diagnostiku vytvořených vrstev, jako například optická emisní spektroskopie nebo infračervená spektroskopie. Pro zevrubný přehled o procesech probíhajících v plazmatu během depozice byla snímána optické emisní spektra spektrometrem Jobin Yvon Triax 320. Pro vyhodnocení byla použita dvě spektra, kdy depozice probíhala při stejném výkonu 3 kW a průtoku monomeru 100 sccm s tím, že v jedné směsi byl navíc použit kyslík v množství 150 sccm. Porovnáním těchto spekter bylo zjištěno, že přidání kyslíku do depoziční směsi nemá za daných podmínek a rozsahu snímaných vlnových délek žádný podstatný vliv na naměřená spektra. Z každé série vzorků byla část dále podrobena expozici UV zářením (48 hodin při výkonu 0,68 W.m-2 na vlnové délce 340 nm) a část byla vystavena 4 dny působení roztoku NaCl (koncentrace 50 g.l-1). Účelem tohoto postupu bylo simulovat podmínky, které mohou ovlivňovat vlastnosti vrstvy při použití v praxi. Samotný povrch byl zkoumán pomocí měření kontaktního úhlu a následného výpočtu povrchové energie. Bylo zjištěno, že příměs kyslíku snižuje hodnotu kontaktního úhlu vůči vodě po UV stárnutí. Naopak po chemickém stárnutí vlivem NaCl se ukázalo, že množství přidaného kyslíku nemá vliv na kontaktní úhel vůči vodě. Další metodou použitou k charakterizaci optických vlastností vrstev bylo měření UV-VIS spekter. Tato spektra byla změřena a vyhodnocena pro vzorky po depozici a pro vzorky, které byly podrobeny expozici UV zářením. Bylo zjištěno, že vrstvy deponované s příměsí kyslíku vykazovaly vyšší hodnoty absorbancí v celém měřeném spektru vlnových délek oproti vrstvám bez příměsi kyslíku při stejném výkonu plazmatu během deopzice. Ještě větší nárůst absorbancí nastal po expozici UV zářením, což je s ohledem na využití těchto vrstev jev nežádoucí. Výjimku tvořily pouze vrstvy deponované při výkonu 2 kW, bez příměsi kyslíku a při průtocích monomeru 125 sccm a 150 sccm. Spojením znalostí o procesech probíhajících v plazmatu při depozici s těmito zjištěnými vlastnostmi již vytvořených vrstev, by se v budoucnu dalo vycházet při dalších studiích vlastností a tenkých vrstev na bázi HMDSO užívaných v dané aplikaci.
|
|
|
Fyzikálně chemická charakterizace vlastností tenkých reflexních vrstev na polymerních podložkách
Stružínský, Ondřej ; Dzik, Petr (oponent) ; Krčma, František (vedoucí práce)
Práce se zabývá diagnostikou povrchu a optických vlastností tenkých vrstev vytvořených plazmovou polymerizací hexamethyldisiloxanu (HMDSO). Byl studován vliv depozičních podmínek (průtok monomeru, výkon) a posuzován vliv kyslíku jako příměsi na vlastnosti vrstev. Takto vyráběné vrstvy slouží jako ochranné na reflexní vrstvy v reflektorech automobilů. K tvorbě vrstev byla použita průmyslová depoziční komora AluMet 1800V firmy Leybold optics instalovaná ve firmě Zlín Precision. Teoretická část práce se zabývá přehledem metod používaných pro depozici tenkých vrstev, zejména fyzikální a chemickou depozicí. Jsou zde diskutovány podmínky ovlivňující polymerizaci v plazmatu, monomery používané pro plazmovou polymerizaci a také stabilita polymerních vrstev. Dále jsou zde zmíněny nejčastěji využívané metody pro diagnostiku procesů probíhajících v plazmatu a také pro diagnostiku vytvořených vrstev, jako například optická emisní spektroskopie nebo infračervená spektroskopie. Pro zevrubný přehled o procesech probíhajících v plazmatu během depozice byla snímána optické emisní spektra spektrometrem Jobin Yvon Triax 320. Pro vyhodnocení byla použita dvě spektra, kdy depozice probíhala při stejném výkonu 3 kW a průtoku monomeru 100 sccm s tím, že v jedné směsi byl navíc použit kyslík v množství 150 sccm. Porovnáním těchto spekter bylo zjištěno, že přidání kyslíku do depoziční směsi nemá za daných podmínek a rozsahu snímaných vlnových délek žádný podstatný vliv na naměřená spektra. Z každé série vzorků byla část dále podrobena expozici UV zářením (48 hodin při výkonu 0,68 W.m-2 na vlnové délce 340 nm) a část byla vystavena 4 dny působení roztoku NaCl (koncentrace 50 g.l-1). Účelem tohoto postupu bylo simulovat podmínky, které mohou ovlivňovat vlastnosti vrstvy při použití v praxi. Samotný povrch byl zkoumán pomocí měření kontaktního úhlu a následného výpočtu povrchové energie. Bylo zjištěno, že příměs kyslíku snižuje hodnotu kontaktního úhlu vůči vodě po UV stárnutí. Naopak po chemickém stárnutí vlivem NaCl se ukázalo, že množství přidaného kyslíku nemá vliv na kontaktní úhel vůči vodě. Další metodou použitou k charakterizaci optických vlastností vrstev bylo měření UV-VIS spekter. Tato spektra byla změřena a vyhodnocena pro vzorky po depozici a pro vzorky, které byly podrobeny expozici UV zářením. Bylo zjištěno, že vrstvy deponované s příměsí kyslíku vykazovaly vyšší hodnoty absorbancí v celém měřeném spektru vlnových délek oproti vrstvám bez příměsi kyslíku při stejném výkonu plazmatu během deopzice. Ještě větší nárůst absorbancí nastal po expozici UV zářením, což je s ohledem na využití těchto vrstev jev nežádoucí. Výjimku tvořily pouze vrstvy deponované při výkonu 2 kW, bez příměsi kyslíku a při průtocích monomeru 125 sccm a 150 sccm. Spojením znalostí o procesech probíhajících v plazmatu při depozici s těmito zjištěnými vlastnostmi již vytvořených vrstev, by se v budoucnu dalo vycházet při dalších studiích vlastností a tenkých vrstev na bázi HMDSO užívaných v dané aplikaci.
|
host ::
RSS.