Deposição de filmes poliméricos com micro-jatos atmosféricos
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Data
2018-07-31
Autores
Souza, Daniela Araújo de
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
Um dispositivo de microdescarga para deposição à pressão atmosférica foi aplicado para produzir filmes de polímero HMDSO em substratos de vidro. O microplasma foi gerado a partir de uma descarga de barreira dielétrica (DBD) em um arranjo coaxial de uma agulha cirúrgica de aço inoxidável e um cilindro de latão com um capilar de borossilicato como dielétrico entre esses eletrodos. O sinal aplicado teve uma tensão sinusoidal com 5 kVP-P e frequência de 37 kHz. A linha de gás era semelhante ao arranjo Venturi para promover a mistura de gás e vapor monomérico. Essa mistura é ionizada formando uma pluma da ponta da agulha para o exterior do capilar. O gás era argônio com vazão na faixa de 0,2 - 1,0 L/s conduzindo um arrasto linear de massa com o valor máximo de cerca de 0,20 mg/s. A potência da descarga varia entre 0,1 - 0,9 W de acordo com a posição relativa do cilindro de latão e a ponta da agulha, para a mesma tensão aplicada. A deposição de HMDSO em substratos de vidro ocorre com o aumento de até 0,08 mg/s. A análise por espectroscopia de absorção no infravermelho dos filmes indicou a presença de vários grupos moleculares tipicamente presentes nos filmes poliméricos HMDSO. O ângulo de contato dos filmes varia entre 45º e 90º, com valores mais altos sob condições de campo elétrico alto quando o DBD ocorre próximo à ponta da agulha.
A microdischarge device for deposition at atmospheric pressure was applied to produce HMDSO polymer films on glass substrates. Microplasma was generated from a dielectric barrier discharge (DBD) in a coaxial arrangement of a surgical stainless steel needle and a brass cylinder with a borosilicate capillary as dielectric between these electrodes. The applied signal had a sinusoidal voltage with 5 kVP-P and 37 kHz frequency. The gas line had a Venturi type of arrangement in order to promote the mixture of gas and monomer vapour. That mixture is ionized forming a plume from the tip of needle to the exterior of the capillary. The gas was argon with flow rate in the range of 0,2 - 1.0 L/s leading to a linear dragging of mass with the maximum value about 0,20 mg/s. The power of the discharge varies between 0,1 - 0,9 W according to the relative position of the brass cylinder and the tip of the needle, for the same applied voltage. The deposition of HMDSO on glass substrates occurs with dragging up to 0,08 mg/s. The infrared absorption spectroscopy analysis of the films indicated the presence of several molecular groups typically present in HMDSO polymeric films. The contact angle of the films varies between 45o up to 90o with higher values under high electric field conditions when the DBD occurs close to the tip of the needle.
A microdischarge device for deposition at atmospheric pressure was applied to produce HMDSO polymer films on glass substrates. Microplasma was generated from a dielectric barrier discharge (DBD) in a coaxial arrangement of a surgical stainless steel needle and a brass cylinder with a borosilicate capillary as dielectric between these electrodes. The applied signal had a sinusoidal voltage with 5 kVP-P and 37 kHz frequency. The gas line had a Venturi type of arrangement in order to promote the mixture of gas and monomer vapour. That mixture is ionized forming a plume from the tip of needle to the exterior of the capillary. The gas was argon with flow rate in the range of 0,2 - 1.0 L/s leading to a linear dragging of mass with the maximum value about 0,20 mg/s. The power of the discharge varies between 0,1 - 0,9 W according to the relative position of the brass cylinder and the tip of the needle, for the same applied voltage. The deposition of HMDSO on glass substrates occurs with dragging up to 0,08 mg/s. The infrared absorption spectroscopy analysis of the films indicated the presence of several molecular groups typically present in HMDSO polymeric films. The contact angle of the films varies between 45o up to 90o with higher values under high electric field conditions when the DBD occurs close to the tip of the needle.
Descrição
Palavras-chave
Microdescarga, Filmes poliméricos, Arrasto de vapores., Microdischarge, Polymeric films, Steam traps, Filmes semicondutores, Polímeros, Jato de plasma, Vapor - Deposição