Jednou z často využívaných aplikací plazmatu je depozice tenkých vrstev na polymerní substráty. Tenké vrstvy mohou modifikovat povrchové vlastnosti substrátu. Polysiloxany jsou polymery na bázi křemíku odolné teplotě, UV záření a oxidaci. Nastavení správných depozičních podmínek (typ reaktoru a jeho geometrická konfigurace, frekvence výboje, výkon, průtok monomeru, tlak, teplota substrátu, velikost a pozice substrátu v reaktoru) je klíčové pro dosažení správných očekávaných vlastnosti povlaku a také jejich reprodukovatelnosti v průmyslovém měřítku. Polysiloxanové vrstvy mohou fungovat kupříkladu jako ochranné vrstvy proti poškrábání, bariérové, izolační a optické vrstvy (i gradientní, nebo vrstvy upravující hydrofilitu substrátu. Tato práce se zabývá nastavením vhodných depozičních parametrů k nanesení polysiloxanové vrstvy na polystyrenový substrát v daných podmínkách (RF kapacitně buzený plazmatický reaktor).
Annotation in English
One of the broadly used aplications of plasma technologies is thin film deposition on polymer substrates. Thin films can modify surface properties of substrate material. Polysiloxanes are polymers based on silicon and are resistant to heat, UV radiation and oxygen degradation. The key point for reaching coherent coatings with expected properties and their reproducibility in industrial applications is to set up correct deposition parameters e.g. type and configuration of plasma reactor, discharge frequency, power, flow rate of precursor, pressure, temperature of substrate, dimensions and position of substrate in plasma chamber. Polysiloxane layers can be used as scratch resistant, barrier or insulation coatings (also as so called gradient layers) or coatings modyfying hydrophilic properties of original material. This work is focused on finding optimal deposition parameters for creating polysiloxane layer on polystyrene substrate at given conditions (RF capacitively coupled plasma generator).
Jednou z často využívaných aplikací plazmatu je depozice tenkých vrstev na polymerní substráty. Tenké vrstvy mohou modifikovat povrchové vlastnosti substrátu. Polysiloxany jsou polymery na bázi křemíku odolné teplotě, UV záření a oxidaci. Nastavení správných depozičních podmínek (typ reaktoru a jeho geometrická konfigurace, frekvence výboje, výkon, průtok monomeru, tlak, teplota substrátu, velikost a pozice substrátu v reaktoru) je klíčové pro dosažení správných očekávaných vlastnosti povlaku a také jejich reprodukovatelnosti v průmyslovém měřítku. Polysiloxanové vrstvy mohou fungovat kupříkladu jako ochranné vrstvy proti poškrábání, bariérové, izolační a optické vrstvy (i gradientní, nebo vrstvy upravující hydrofilitu substrátu. Tato práce se zabývá nastavením vhodných depozičních parametrů k nanesení polysiloxanové vrstvy na polystyrenový substrát v daných podmínkách (RF kapacitně buzený plazmatický reaktor).
Annotation in English
One of the broadly used aplications of plasma technologies is thin film deposition on polymer substrates. Thin films can modify surface properties of substrate material. Polysiloxanes are polymers based on silicon and are resistant to heat, UV radiation and oxygen degradation. The key point for reaching coherent coatings with expected properties and their reproducibility in industrial applications is to set up correct deposition parameters e.g. type and configuration of plasma reactor, discharge frequency, power, flow rate of precursor, pressure, temperature of substrate, dimensions and position of substrate in plasma chamber. Polysiloxane layers can be used as scratch resistant, barrier or insulation coatings (also as so called gradient layers) or coatings modyfying hydrophilic properties of original material. This work is focused on finding optimal deposition parameters for creating polysiloxane layer on polystyrene substrate at given conditions (RF capacitively coupled plasma generator).
1.Vypracovat rešerši na dané téma s využitím doporučené literatury. 2.Experimentálně vytvořit vrstvy polysiloxanů na polymerních deskách pomocí nízkoteplotního plazmatu. 3.Provést charakterizaci deponovaných vrstev vybranými analytickými metodami. 4.Zhodnotit získané výsledky, shrnout je v závěru a srovnat s literaturou. 5.Jednotlivá měření a postup při charakterizaci konzultovat s vedoucím práce.
Research Plan
1.Vypracovat rešerši na dané téma s využitím doporučené literatury. 2.Experimentálně vytvořit vrstvy polysiloxanů na polymerních deskách pomocí nízkoteplotního plazmatu. 3.Provést charakterizaci deponovaných vrstev vybranými analytickými metodami. 4.Zhodnotit získané výsledky, shrnout je v závěru a srovnat s literaturou. 5.Jednotlivá měření a postup při charakterizaci konzultovat s vedoucím práce.
Recommended resources
1.FRIDMAN, A. Plasma Chemistry. Cambridge: Cambridge University Press, 2012. ISBN 9781107684935. 2.INAN, U. S., GOŁKOWSKI, M. Principles of Plasma Physics for Engineers and Scientists. B.m.: Cambridge University Press, 2011. ISBN 978-0521193726. 3.ROSSNAGEL, S. M., CUOMO, J. J., WESTWOOD, W. D. Handbook of Plasma Processing Technology: Fundamentals, Etching, Deposition, and Surface Interactions. B.m.: Noyes Publications, 1990. ISBN 9780815512202. 4.ROTH, J. R. Industrial Plasma Engineering - 2 Volume Set: Industrial Plasma Engineering: Volume 2 - Applications to Nonthermal Plasma Processing. B.m.: Taylor & Francis, 2001. ISBN 0750305452. 5.MARTINU, L., POITRAS., D. Plasma deposition of optical films and coatings: A review. Journal of Vacuum Science Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films, 2000, roč. 18, č. 6, s. 2619?2645. ISSN 0734-2101. 6.BRUNDLE, C. R., EVANS, C. A., WILSON, S. Encyclopedia of Materials Characterization: Surfaces, Interfaces, Thin Films. B.m.: Gulf Professional Publishing, 1992. ISBN 9780750691680.
Recommended resources
1.FRIDMAN, A. Plasma Chemistry. Cambridge: Cambridge University Press, 2012. ISBN 9781107684935. 2.INAN, U. S., GOŁKOWSKI, M. Principles of Plasma Physics for Engineers and Scientists. B.m.: Cambridge University Press, 2011. ISBN 978-0521193726. 3.ROSSNAGEL, S. M., CUOMO, J. J., WESTWOOD, W. D. Handbook of Plasma Processing Technology: Fundamentals, Etching, Deposition, and Surface Interactions. B.m.: Noyes Publications, 1990. ISBN 9780815512202. 4.ROTH, J. R. Industrial Plasma Engineering - 2 Volume Set: Industrial Plasma Engineering: Volume 2 - Applications to Nonthermal Plasma Processing. B.m.: Taylor & Francis, 2001. ISBN 0750305452. 5.MARTINU, L., POITRAS., D. Plasma deposition of optical films and coatings: A review. Journal of Vacuum Science Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films, 2000, roč. 18, č. 6, s. 2619?2645. ISSN 0734-2101. 6.BRUNDLE, C. R., EVANS, C. A., WILSON, S. Encyclopedia of Materials Characterization: Surfaces, Interfaces, Thin Films. B.m.: Gulf Professional Publishing, 1992. ISBN 9780750691680.
