Příprava ochranných vrstev na polymerní materiály metodou plazmochemické depozice

Bc. Lukáš Kelar

Diplomová práce

Optimalisation of the surface protection of plastic substrates using low pressure rf capacitive discharge

Anotace:

Cílem této práce je nalezení optimálních podmínek přípravy ochranných vrstev na různé polymerní materiály. Vrstvy mají splňovat několik kritérií. Vrstvy musí být stálé, mechanicky odolné a~v průmyslu aplikovatelné. Vrstvy jsem vyráběl metodou plazmochemické depozice za sníženého tlaku. V~práci jsou publikovány výsledky ze dvou sérií experimentů. První série experimentů byla zaměřena na přípravu křemíkem dopovaných DLC vrstev na polykarbonát. Během teto série bylo připraveno několik vrstev s~různým obsahem křemíku a~dusíku. Záměrem bylo snížit vnitřní pnutí v~DLC vrstvách a~tak zvýšit jejich přilnavost k~polymeru. Druhou sérii experimentů jsme zahájili důkladnou studiji volné povrchové energie polykarbonátu a~optimalizací procesu přípravy povrchu před depozicí tenké vrstvy. K~ošetření povrchu jsme využili nízkotlaký doutnavý výboj ve vodíku a~v dusíku. Jakmile byl vylepšen proces ošetření povrchu polykarbonátu před depozicí, přistoupili jsme k~obsáhlé sadě depozic několika druhů vrstev. V~této sérii byly vytvořeny jak diamantu podobné, tak sklu podobné vrstvy. Vrstvy byly připraveny na několik druhů substrátu. Mezi jinými na krystalický křemík, sklo a~polykarbonát.

Abstract:

The aim of this work is the finding of optimum conditions for preparation ofprotective coatings on different polymer substrates. The thin films have to comply several criteria. Thin films have to be stable, mechanically resistant and applicable in industry. The thin films were prepared using plasma enhanced chemical vapor deposition technique. Results of two deposition series are published in this work. First serie of experiments was aimed to preparation of silicon doped diamond like carbon films on polymer substrates. In this serie samples with different content of silicon and nitrogen were prepared. The aim was to decrease internal stress of in DLC films thus increase there adhesion to polymer substrates. Second serie of experiments was started with extended study of surface free energy on polycarbonate and optimisation of treatment process before deposition of thin film. For treatment the low pressure glow discharge in hydrogen and nitrogen was used. Once the process of pre-treatment was optimized, big serie of experiments with different kinds of thin films was done. In this serie DLC and also glass-like films were prepared. Thin films were prepared on different types of substrates among others crystalline silicon, glass and polycarbonate.

Klíčová slova

PECVD, polykarbonát, mechanické vlastnosti, XPS, RBS/ERDA, dimantu podobná vrstva, sklu podobná vrstva

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 27. 5. 2009

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 12. 6. 2009
• Vedoucí: doc. RNDr. Vilma Buršíková, Ph.D.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Fyzika / Fyzika plazmatu