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Caracterização de filmes finos complexos obtidos por PECVD e a deposição de filmes finos em substratos porosos

Processo: 17/15853-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de julho de 2018 - 30 de junho de 2020
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Steven Frederick Durrant
Beneficiário:Steven Frederick Durrant
Instituição-sede: Instituto de Ciência e Tecnologia. Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Sorocaba. Sorocaba , SP, Brasil
Assunto(s):Pulverização catódica  Materiais porosos  Filmes finos  Espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier  Ângulo de contato 

Resumo

Camadas protetoras, hidrofóbicas, auto-limpantes e transparentes podem ser aplicadas em vidro usado em janelas. Assim, o vidro tratado é protegido, e sujeira na forma de particulados ou outros detritos tende a ser levado embora, por exemplo, por gotas de água de chuva, que correm na superfície vertical sob a ação de gravidade. Para tais funções a camada protetora deve ter boa aderência, resistência mecânica, hidrofobicidade e transparência na parte visível do espectro eletromagnético. Os métodos usuais para a produção de tais filmes envolvem a manipulação de diversas reagentes químicas e levam alguns dias. O método de PECVD é mais rápido, limpo e eficiente do que estes métodos. Filmes finos do tipo a-C:H:Si:O:N e a-C:H:Si:F:N, possuem potencial como camadas autolimpantes. Consequentemente, um vertente deste plano é a produção e caracterização de filmes deste tipo. A hidrofobicidade das superfícies dos filmes será avaliada a partir de medidas de ângulo de contato estático, de avanço e de recuo. Suas estequiometrias e estruturas químicas serão estudadas empregando Espectroscopia no Infravermelho (IRS) e Espectroscopia de Fotoelétrons de Raios-X (XPS), e Espectroscopia por Dispersão de Energia de Raios-X (EDS). Rugosidade será medida por Perfilometria, Microscopia de Forca Atômica (AFM) ou ambos. Morfologia superficial será estudada usando Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Propriedades ópticas e mecânicas serão delineadas a partir de medidas obtidas por Espectroscopia no Ultravioleta-Visível Infravermelho Próximo (UVS) e Nano-indentação, respectivamente. Estas propriedades serão investigadas em função da pressão parcial de N2, O2 e SF6 na alimentação, designada PN, PO e PS, respectivamente. Numa segunda linha de pesquisa, o PECVD e o sputtering de filmes a-C:H:Si:O:N, a-C:H:Si:F:N e similares em substratos com graus diferentes de porosidade serão estudados. Falta verificar o tamanho de poro mínimo em que é possível depositar material a plasma e elucidar sua dependência nos parâmetros de deposição (pressão, potência aplicada, etc.). Além destes estudos fundamentais, o PECVD será comparado com sputtering de alvos de polímeros como politetrafluoroetileno (PTFE) e silicone para a produção de filmes a-C:H:Si:O:N, a-C:H:Si:F:N e similares. Para os mesmos materiais substratos porosos de aço inoxidável, bronze ou polímeros convencionais, podem servir como andaimes para material auto-limpante. Uma outra aplicação de filmes contendo silício depositado em substratos porosos é como uma camada antirreflexo. A possibilidade de depositar prata por sputtering em estruturas porosas para agir como barreiras anti-bacteriana também será investigada. (AU)

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
DE OLIVEIRA NETO, ANTONIO M.; SCHREINER, WIDO H.; JUSTO, JOAO F.; DE OLIVEIRA, ALEXANDRE M.; RANGEL, ELIDIANE C.; DURRANT, STEVEN F. Characterization of amorphous carbon films by PECVD and plasma ion implantation: The role of fluorine and sulfur doping. Materials Chemistry and Physics, v. 227, p. 170-175, APR 1 2019. Citações Web of Science: 0.

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