|
|
Advanced hydrophobic and hydrophilic surface treatments for non-nuclear energetics
Komarov, Pavel ; Ctibor,, Pavel (oponent) ; Pawlowski, Lech (oponent) ; Čelko, Ladislav (vedoucí práce)
Particular interest is given to solid surfaces with specific wetting behavior (hydrophilic/superhydrophilic and hydrophobic/superhydrophobic) due to their wide range of potential applications such as drag-reducing, anti-icing/de-icing, corrosion-resistant, anti-biofouling, self-cleaning, etc. surfaces. However, the production ways of such coatings are sophisticated multi-step procedures, which are expensive and do not provide sufficient robustness of the hydrophilic/hydrophobic wetting behavior. The doctoral thesis is focused on (i) the development of a technological way to fabricate hydrophilic/hydrophobic coatings from wear-resistant materials utilizing thermal spraying technology; (ii) a detailed investigation of deposited coatings, analysis of their mechanical properties and the robustness of their wetting behavior. The first part of the thesis represents a theoretical background on the wetting behavior, surface free energy, hydrophilic/superhydrophilic and hydrophobic/superhydrophobic coatings and thermal spraying technology. In the second part, Al2O3, Cr2O3-SiO2-TiO2, YSZ and WC-Co-Cr plasma-sprayed coatings were fabricated, and their wetting behavior was analyzed concerning their surface topography. Furtherly, several YSZ coatings with lamellar and columnar microstructures were studied to investigate the role of the microstructure on their wetting behavior. The effect of RF-plasma jet surface treatment is also presented. Finally, three different powder feedstocks of WC-Co-Cr were utilized to fabricate wear-resistant coatings with the so-called multi-scale surface topography. It was found that the combination of a coarse powder with ultra-fine (~500 nm) WC particles provides an optimal surface topography with a very high hydrophobicity that furtherly can be tuned into the superhydrophobic state after the additional Si-oil treatment. In the last part, the robustness of the wetting behavior of WC-Co-Cr samples was estimated by the slurry abrasion response test and the cavitation erosion resistance test.
|
|
|
Měření vázaného náboje pomocí povrchového napětí
Mojrová, Barbora ; Boušek, Jaroslav (oponent) ; Hégr, Ondřej (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá vývojem alternativní metody měření vázaného náboje v tenkých dielektrických vrstvách pomocí povrchového napětí. Přítomnost náboje v pasivační vrstvě se projevuje tzv. Back Surface Field (BSF) efektem, který přispívá ke snižování povrchové rekombinační rychlosti na zadní straně solárního článku. V práci jsou popsána experimentální měření dielektrických vrstev Al2O3, AlN, SiNx, Y2O3 a PSG deponovaných na krystalickém křemíku. Povrchové napětí (tj. volná povrchová energie) je vyhodnocována z velikosti úhlu smáčení (kontaktního úhlu) pomocí See Systemu.
|
|
|
Surface free energy of plasma polymers
Klepáčková, Barbora Bella ; Dzik, Petr (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Changes of free surface energy of organosilicon plasma polymers according to their different deposition conditions were studied in this thesis. The free surface energy was evaluated using the Owens-Wendt-Kaelble, Wu and acid-base theory. Four different test liquids were used to determine contact angles (water, form amide, diiodomethane and glycerol). Measuring tetravinylsilane thin films with effective power of 2, 10, 25, 70 and 150 W showed a slightly increasing surface free energy.
|
|
|
Samovolně seskupené vrstvy na bázi křemíku
Bábík, Adam ; Veselý, Michal (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Byla studována problematika přípravy, charakterizace a vlastností samovolně seskupených monovrstev na bázi křemíku se zaměřením na SA monovrstvy připravené z vinyltriethoxysilanu a vinyltrichlorsilanu. Práce je zaměřena na základní vlastnosti SA monovrstev a popis jejich vzniku. Uvedeny jsou rovněž metody pro analýzu SA monovrstev. Podrobněji je popsáno měření kontaktního úhlu a stanovení volné povrchové energie. Připravené SA vrstvy byly zkoumány z hlediska složení a uspořádání jejich povrchu pomocí rentgenové fotoelektronové spektroskopie (XPS), elipsometrie a mikroskopie atomových sil (AFM).
|
|
|
Advanced hydrophobic and hydrophilic surface treatments for non-nuclear energetics
Komarov, Pavel ; Ctibor,, Pavel (oponent) ; Pawlowski, Lech (oponent) ; Čelko, Ladislav (vedoucí práce)
Particular interest is given to solid surfaces with specific wetting behavior (hydrophilic/superhydrophilic and hydrophobic/superhydrophobic) due to their wide range of potential applications such as drag-reducing, anti-icing/de-icing, corrosion-resistant, anti-biofouling, self-cleaning, etc. surfaces. However, the production ways of such coatings are sophisticated multi-step procedures, which are expensive and do not provide sufficient robustness of the hydrophilic/hydrophobic wetting behavior. The doctoral thesis is focused on (i) the development of a technological way to fabricate hydrophilic/hydrophobic coatings from wear-resistant materials utilizing thermal spraying technology; (ii) a detailed investigation of deposited coatings, analysis of their mechanical properties and the robustness of their wetting behavior. The first part of the thesis represents a theoretical background on the wetting behavior, surface free energy, hydrophilic/superhydrophilic and hydrophobic/superhydrophobic coatings and thermal spraying technology. In the second part, Al2O3, Cr2O3-SiO2-TiO2, YSZ and WC-Co-Cr plasma-sprayed coatings were fabricated, and their wetting behavior was analyzed concerning their surface topography. Furtherly, several YSZ coatings with lamellar and columnar microstructures were studied to investigate the role of the microstructure on their wetting behavior. The effect of RF-plasma jet surface treatment is also presented. Finally, three different powder feedstocks of WC-Co-Cr were utilized to fabricate wear-resistant coatings with the so-called multi-scale surface topography. It was found that the combination of a coarse powder with ultra-fine (~500 nm) WC particles provides an optimal surface topography with a very high hydrophobicity that furtherly can be tuned into the superhydrophobic state after the additional Si-oil treatment. In the last part, the robustness of the wetting behavior of WC-Co-Cr samples was estimated by the slurry abrasion response test and the cavitation erosion resistance test.
|
|
|
Surface free energy of plasma polymers
Klepáčková, Barbora Bella ; Dzik, Petr (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Changes of free surface energy of organosilicon plasma polymers according to their different deposition conditions were studied in this thesis. The free surface energy was evaluated using the Owens-Wendt-Kaelble, Wu and acid-base theory. Four different test liquids were used to determine contact angles (water, form amide, diiodomethane and glycerol). Measuring tetravinylsilane thin films with effective power of 2, 10, 25, 70 and 150 W showed a slightly increasing surface free energy.
|
|
|
Měření vázaného náboje pomocí povrchového napětí
Mojrová, Barbora ; Boušek, Jaroslav (oponent) ; Hégr, Ondřej (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá vývojem alternativní metody měření vázaného náboje v tenkých dielektrických vrstvách pomocí povrchového napětí. Přítomnost náboje v pasivační vrstvě se projevuje tzv. Back Surface Field (BSF) efektem, který přispívá ke snižování povrchové rekombinační rychlosti na zadní straně solárního článku. V práci jsou popsána experimentální měření dielektrických vrstev Al2O3, AlN, SiNx, Y2O3 a PSG deponovaných na krystalickém křemíku. Povrchové napětí (tj. volná povrchová energie) je vyhodnocována z velikosti úhlu smáčení (kontaktního úhlu) pomocí See Systemu.
|
|
|
Samovolně seskupené vrstvy na bázi křemíku
Bábík, Adam ; Veselý, Michal (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Byla studována problematika přípravy, charakterizace a vlastností samovolně seskupených monovrstev na bázi křemíku se zaměřením na SA monovrstvy připravené z vinyltriethoxysilanu a vinyltrichlorsilanu. Práce je zaměřena na základní vlastnosti SA monovrstev a popis jejich vzniku. Uvedeny jsou rovněž metody pro analýzu SA monovrstev. Podrobněji je popsáno měření kontaktního úhlu a stanovení volné povrchové energie. Připravené SA vrstvy byly zkoumány z hlediska složení a uspořádání jejich povrchu pomocí rentgenové fotoelektronové spektroskopie (XPS), elipsometrie a mikroskopie atomových sil (AFM).
|
host ::
RSS.