Vliv vibrací na strukturu povrchů vznikajících při fázové separaci na rozhraní pevná látka/rozpouštědlo

Tomáš Gajdošík

Bachelor's thesis

The Influence of Vibrations on Polymer Surface Structures Formed by Phase Separation on the Solid/Liquid Interface

Abstract:

V práci byl studován vliv simulovaných vibrací na strukturu povrchu, který vzniká procesem fázové separace pomocí leptání směsí rozpouštědel na rotujícím substrátu. Jako modelový materiál byl použit polystyren. Morfologii povrchu, která vzniká při leptání, lze ovlivnit pomocí nastavení nastavení procesních parametrů (rychlost rotace substrátu, koncentrace a poměr dobrého a špatného rozpouštědla, časové intervaly dávkování rozpouštědel během rotace, objem jedné dávky rozpouštědel atd.) Zajímavou roli při přípravě strukturovaných povrchů pomocí této metody také mohou hrát samotné vibrace substrátu během rotace. Tento procesní parametr však nebyl zatím příliš studován, a proto se tato práce soustřeďuje právě na tuto problematiku. Aplikací roztoků na rotující misku lze v kombinaci s vloženými vibracemi získat povrchové reliéfy, které se v některých případech výrazně liší od morfologie povrchů získaných za běžných podmínek. Získané povrchy byly charakterizovány pomocí skenovací elektronové mikroskopie a optické profilometrie, přičemž získané snímky byly dále zpracovávány pomocí metod obrazové analýzy.

Abstract:

In my work was studied the influence of simulated vibrations on the surface structure, which arises from the process of the phase separation by etching solvent mixtures on a rotating substrate. Polystyrene was used as a model material. The surface morphology, that arises during etching, can be influenced by setting the process parameters like substrate rotation speed, concentration and ratio of good and bad solvent, time intervals of dosing solvent during rotation, volume of one dose of solvents etc. The vibrations of the substrate itself during rotation can also play an interesting role in the preparation of structure surfaces with using this metod. However, this process parameter has not been studied much so far, and therefore this work focuses on this issue. By applying the solutions to a rotating dish, surface reliefs can be obtained in combination with the inserted vibrations, which in some cases differ significantly from the morphology of the surfaces obtained under normal conditions. The obtained surfaces were characterized by scanning electron microscopy and optical profilometry, while the obtained images were further processed by image analysis methods.

Keywords

vibrace, struktura povrchu, fázová separace, polystyren, elektronová mikroskopie, profilometrie

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 22. 5. 2020

Thesis defence

• Date of defence: 11. 6. 2020
• Supervisor: doc. Mgr. Aleš Mráček, Ph.D.

Tomas Bata University in Zlín

Faculty of Technology

Bachelor programme / field:
Chemistry and Materials Technology / Materials Engineering