|
|
Study of Thin-Film Surfaces
Trivedi, Rutul Rajendra ; Fejfar, Antonín (oponent) ; Klapetek, Petr (oponent) ; Šikola, Tomáš (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
doctoral thesis deals with the study of surface properties of single-layer and multilayer thin films deposited from of vinyltriethoxysilane and tetravinylsilane monomers. It also deals with adhesion characterization of single layer tetravinylsilane films. The plasma polymerized thin films were prepared under steady-state deposition conditions on polished silicon wafers using plasma-enhanced chemical vapor deposition. The surface properties of the films were been characterized by different scanning probe microscopy methods and nanoindentation techniques such as conventional depth-sensing nanoindentation and load-partial-unload (cyclic) nanoindentation. While, the nanoscratch test was used to characterize the film adhesion properties. Single layer films prepared at different deposition conditions were characterized with respect to surface morphology and mechanical properties (Young’s modulus and hardness). The results of surface morphology, grain analysis, nanoindentation, finite elemental analysis and modulus mapping helped to know the hybrid nature of single layer films that were deposited at higher powers of RF-discharge. A novel approach was used in surface characterization of multilayer film by scanning probe microscopy and nanoindentation. The adhesion behavior of plasma polymer films of different mechanical properties and film thickness were analyzed by normal and lateral forces, friction coefficient, and scratch images obtained by atomic force microscopy.
|
|
|
Oxidation behavior adjustment for TiAl intermetallics by Al-Y multilayers
Handrk, Jiří ; Tkachenko, Serhii (oponent) ; Jan, Vít (vedoucí práce)
Mechanical properties of titanium aluminide Ti-46Al-7Nb-0.7Cr-0.1Si-0.2Ni are constant above 700°C. Alloy oxidize above this temperature. Aim of this thesis is to verify a possibility to influences the oxidation properties of intermetallic TiAl based by metal multilayer from Y and Al. Layers The coating was done by PVD technique. Samples were coated by pure yttrium or combination yttrium and aluminium. Samples were annealed at 700°C and 900°C for annealing temperature influence. Quality of layers were investigated by scratch test, EDS analysis. Samples were oxidized isothermally at 900°C for 100hrs. After oxidation all samples were subjected oxide surface evaluation, fracture bending tests after which fracture surface and adherence of the oxide scale were evaluated. The chemical composition of oxide scales was measured using EDS on metallographic specimen. Any layers with or without annealing not shown positive oxidation properties. Higher temperature of annealing shown better adhesity but worst three point bend test results.
|
|
|
Deposition and analysis of DLC thin films
Rudolf, Miroslav ; Čech, Vladimír (oponent) ; Šikola, Tomáš (vedoucí práce)
Diploma thesis outlines the problems during preparation and analysis of DLC:H thin films. Many scientists have been interested in these films already for several decades. In the present time, many techniques exist for their preparation and analysis. The preparation of DLC has a significant influence on their characteristics and applications. There are many criteria how to examine the films. In this thesis, the DLC:H layers prepared on the crystalline silicon by the RF-PECVD method are discussed. Subsequently, the mechanical, tribological and optical properties have been investigated. The techniques as XPS, Raman spectroscopy, reflectometry, hardness and adhesion measurements have been employed. A part of the thesis deals with the modelling of DLC and DLC:H films from the first principles. The first-principle simulation software Abinit is used for this purpose. Abinit has been distributed under the GPL. The way of selection of input parameters has been studied with respect to the convergence of the results. Attention has been paid to computing the vibrational spectra in the middle of the Brillouin zone and the overall density of electronic states of DLC cluster in a cubic supercell. These data can be compared with results experimentally obtained from Raman spectroscopy and XPS of the valence band, respectively.
|
|
|
Pokovování polyetylentereftalátu mědí a realizace vodivých struktur
Chmela, Ondřej ; Zatloukal, Miroslav (oponent) ; Starý, Jiří (vedoucí práce)
Obsahem této diplomové práce jsou metody předúprav a pokovování povrchu PET pro vytvoření měděné vodivé struktury a kontrolou kvality. Součástí je teoretický rozbor metod těchto metod. V teoretické části jsou rozebrány techniky chemické a fyzikální předúpravy povrchu, metody zvodivění povrchu substrátu, následného pokovení galvanickou mědí, zkoušky kontroly kvality pokovení a vzájemné přilnavosti vrstev. V experimentální části byly vybrány dvě metody předúprav a aplikovány na povrch polymerního materiálu. Vlastnosti předúprav byly vyhodnocovány pomocí metody mikroskopie atomárních sil a zjišťováním povrchové energie kontaktním úhlem smáčení. Dále jsme metodou katodového naprašování vytvořili vodivou vrstvu mědi, kterou následně galvanicky zesílíme. Přilnavost vrstev je kontrolována hlavně vrypovou zkouškou, ale i jinými metodami. Výsledky těchto dílčích operací budou použity pro realizaci vícevrstvé vodivé struktury.
|
|
|
Adhesion characterization of thin plasma-polymer films
Pálesch, Erik ; Klapetek, Petr (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
The diploma thesis deals with characterization of adhesion of plasma polymer films deposited on silicon wafers. The samples included organosilicon thin films based on tetravinylsilane monomer prepared by plasma-enhanced chemical vapour deposition. Scratch test was used to characterize film adhesion employing nanoindentation measurements. Adhesion of plasma polymer films of different mechanical properties and film thickness was analyzed by normal and lateral forces, friction coefficient, and scratch images obtained by scanning probe microscope working in atomic force microscopy mode.
|
|
|
Adheze vrstev plazmových polymerů připravených z monomeru tetravinylsilanu
Plichta, Tomáš ; Salyk, Ota (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá charakterizací tenkých vrstev plazmových polymerů, připravených z monomeru tetravinylsilanu (TVS) a nanesených na plošné křemíkové substráty. Jako způsob přípravy tenkých vrstev byla použita metoda chemické depozice z plynné fáze (PE CVD). Byly připraveny tři výkonové série, a to z čistého TVS a dále TVS ve směsi s argonem a kyslíkem. Hlavními metodami charakterizace byly vrypová zkouška a mikroskopie atomárních sil (AFM), sloužící k posouzení míry adheze vrstev a topografie vrypů. Pro posouzení vlastností a souvislostí byla změřena tloušťka vrstev pomocí spektroskopické elipsometrie (ELL) a dále modul pružnosti pomocí nanoindentace. Ze získaných dat byla posouzena reprodukovatelnost výsledků s ohledem na čistotu substrátů a adheze vrstev v závislosti na depozičních podmínkách a stárnutí vrstev.
|
|
|
Adheze a-SiOC:H vrstev na plošných substrátech
Lepcio, Petr ; Salyk, Ota (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá přípravou tenkých vrstev plazmových polymerů připravených metodou plazmochemické depozice z plynné fáze na plošných substrátech. Jako monomer byl použit tetravinylsilan. Byly připraveny dvě série vzorků. Vzorky první série byly připraveny při různých hodnotách efektivního výkonu z čistého tetravinylsilanu a vzorky druhé série byly připraveny z depoziční směsi tetravinylsilanu s různým obsahem kyslíku při stejném efektivním výkonu. Tloušťka vrstev byla stanovena spektroskopickou elipsometrií a chemická struktura infračervenou spektroskopií. Pro určení míry adheze byla použita vrypová zkouška, ze které byla stanovena kritická normálová síla selhání adheze vrstev. Podoba provedených vrypů byla získána pomocí mikroskopie atomárních sil (AFM). Ze získaných dat byla posouzena možnost zlepšení adheze změnou efektivního výkonu a obsahu kyslíku v depoziční směsi.
|
|
|
Využití akustické emise k vyhodnocování mechanické odolnosti tenkých vrstev
Boháč, Petr ; Tomáštík, Jan ; Koula, V. ; Dráb, M. ; Jastrabík, Lubomír
Tenké vrstvy se deponují jako funkční povlak na součástky. Omezujícím faktorem jejich aplikace je jejich adheze k podložce. Scratch test je laboratorní metoda k vyšetřování jejich adheze a mechanické odolnosti. Tato metoda do určité míry simuluje mechanizmus abrazivního opotřebení. Výsledky testu se vyhodnocují především mikroskopickým zkoumáním deformací a mikrotrhlin v rýze na povrchu materiálu. Nevratné deformace, které vznikají během scratch testu generují akustickou emisi(AE). Simultánním snímáním a záznamem vzrůstající hloubky penetrace se vzrůstající zátěžnou silou na nanotesteru a tím generované AE (zaznamenané pomocí analyzátoru) se pro každý test obdrží soubory dat, v nichž je uložen celý průběh experimentu a příslušná AE. Pomocí vhodného software se pak může libovolněkrát (tzn. nezávisle na době, místě a prostředí experimentu) zpracovávat soubor AE za účelem izolovat jednotlivé akustické události, resp. hity, odpovídající vzniku trhlinky ve zkoumaném vzorku.
|
|
|
Mechanical properties of optical thin films
Tomáštík, J. ; Čtvrtlík, R. ; Šebestová, Hana ; Schovánek, Petr ; Jankůj, J. ; Hrabovský, Miroslav
Mechanical properties of optical thin films and coatings are very important for their reliability, because they are often exposed to rough conditions in service. Mechanical attributes of films, that determine their behavior, are in the center of interest. In this paper, mechanical properties of optical thin films deposited on various types of glass substrates were examined. Assessment of such properties was performed using instrumented nanoindentation (hardness, elastic modulus, elastic and plastic work done by indentation) and scratch test (critical loads corresponding to the onset of specific failure). The failure modes of thin films were discussed.
|
|
|
Hodnocení mechanických vlastností tenkých vrstev a povlaků systémem NanoTest™ NT600
Čtvrtlík, Radim ; Stranyánek, Martin ; Boháč, Petr ; Jastrabík, Lubomír ; Hrabovský, Miroslav
Systém NanoTest™ NT600 je univerzální zařízení určené pro vyšetřování mechanických vlastností tenkých vrstev a povlaků, jež umožňuje měřit tvrdost, vyhodnocovat elastický modul, adhezi, únavové, lomové, ale také dynamické vlastnosti.
|
host ::
RSS.