Zastosowanie impulsywnego wyładowania barierowego do osadzania na folii polietylenowej powłok ze związków krzemu

J. Sentek; Z. Rżanek-Boroch; M. Brykała; K. Schmidt-Szałowski

Data publikacji : 2020-02-28

Tom 55 Nr 2 (2010)

Zastosowanie impulsywnego wyładowania barierowego do osadzania na folii polietylenowej powłok ze związków krzemu

J. Sentek Z. Rżanek-Boroch M. Brykała K. Schmidt-Szałowski

Abstrakt

Badano plazmowy proces osadzania na powierzchni folii polietylenowej (PE) cienkich powłok uszczelniających złożonych ze związków krzemu. Powłoki osadzano pod ciśnieniem atmosferycznym w impulsowym wyładowaniu barierowym (PDBD) o częstotliwości 400Hz, w plazmie helowej lub helowo-tlenowej, używając jako substratu tetraetoksysilanu (TEOS). Zastosowany do osadzania powłok laboratoryjny reaktor (rys. 1), składał się z cylindrycznej obrotowej elektrody (na której umieszczano folię) oraz szklanego korpusu z umieszczoną elektrodą wysokonapięciową, pokrywającą tylko niewielką część powierzchni ściany reaktora (przekrój B - B, rys. 1). Dzięki ruchowi obrotowemu elektrody wewnętrznej, umieszczona na jej powierzchni folia przemieszcza się przez strefę wyładowania. Rzeczywisty czas przebywania folii w strefie wyładowania zależy od szerokości elektrody na zewnętrznej ścianie reaktora. Próbki wyjściowej folii oraz próbki folii z osadzonymi w różnych warunkach procesowych powłokami poddawano badaniom za pomocą mikroskopii sił atomowych (AFM) (rys. 6 i 7), skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) (rys. 2 i rys. 5), rentgenowskiego spektroskopu fotoelektronowego (XPS) (rys. 10 i 11) oraz badaniom określającym własności barierowe w odniesieniu do tlenu (rys. 8 i 9). Stwierdzono, że w warunkach PDBD zarówno działanie samej plazmy helowej (I) na folię, jak i osadzanie powłok z mieszanin: TEOS+He (II), TEOS+He+ 5% O2 (III), TEOS+He+10% O2 (IV) zmniejszają przenikalność tlenu przez folię. Badania składu powłok metodą XPS (rys. 10 i 11) pokazują, że w ich warstwach powierzchniowych znajduje się SiO2. Świadczy o tym stosunek atomowy tlenu do krzemu (O/Si?2). W głębszych warstwach powłoki stosunek tlenu do krzemu zbliża się do jedności.

Słowa kluczowe

cienkie powłoki ; przenikalność ; polimer ; grubość powłoki ; impulsowe wyładowanie barierowe thin films ; permeation ; coating thickness ; polymer ; pulsed dielectric barrier

Szczegóły

Bibliografia

Wskaźniki

Autorzy

Pobierz pliki

PDF (English)

Zasady cytowania

Sentek, J., Rżanek-Boroch, Z., Brykała, M., & Schmidt-Szałowski, K. (2020). Zastosowanie impulsywnego wyładowania barierowego do osadzania na folii polietylenowej powłok ze związków krzemu. Polimery, 55(2), 127-134. Pobrano z https://ichp.vot.pl/index.php/p/article/view/995

Bibliografia

Zenkiewicz M.: Polimery 2008,53,3.

2. Hopfe V., Sheel D. W.: IEEE Trans. Plasma Sci 2007, 35,204.

3. Madocks J., Rewhinkle J., Barton L.: Mater. Sci. Eng. 2005, B 119, 268.

4. Creatore M., Palumbo E, d'Agostino R.: Pure Appl. Chem. 2002,74,407.

5. Foest R., Adler F, Sigeneger E, Schmidt M.: Surf. Coat. Technol. 2003,163 - 164C, 305.

6. Czeremuszkin G., Latreche M., Wertheimer M. R., da Siva Sobrinho A. D.: Plasmas Polym. 2001, 6,107.

7. Okazaki K., Nozaki T.: Pure Appl. Chem. 2002,74,447.

8. Opalinska T., Ulejczyk B., Karpinski L., Schmidt--Szalowski K.: Pol.J. Chem. Technol. 2002,4,30.

9. Ulejczyk B., Ekwinska M. A., Opalinska T., Karpinski L., Rymuza Z., Scholz M., Zukowska E., Schmidt--Szalowski K.: Czech. J. Phys. 2006, B 56,1383.

10. Sentek J., Krawczyk K., Kus M., Schmidt-Szalowski K.: Pol. J. Chem. 2005, 79,1539.

11. Sentek J., Oliriska K., Deptula H.: Pol. ]. Appl. Chem. 2005, 49,153.

12. Wrobel A. M., Walkiewicz-Pietrzykowska A., Wick-ramanayaka S., Hatanaka Y.: J. Electrochem. Soc. 1998, 145, 2866.

13. Zajickova L., Brusickova V., Kucerova Z., Franclova J., Stahel P., Perina V., Mackova A.: J. Phys. Chem. Solids 2007, 68,1255.

14. Shujun Yang, Hong Yin: Plasma Chem. Plasma Process. 2007,27, 23.

15. Vinogradov I. P., Dinkelmann A., Lunk A.: Surf. Coat. Technol. 2003,174,509.

16. Borcia G., Anderson C. A., Brown N. M. D.: Appl. Surf. Sci. 2004,221, 203.

17. Foldes E., Toth A., Kalman E., Fekete E., Toma-sovsky-Bobak A.: J. Appl. Polym. Sci. 2000,76,1529.

18. Da Silva Sobrinho A. S., Czeremuszkin G., Latreche M., Wertheimer M. R.: Appl. Phys. A 1999,68,103.

19. Opalinska T., Ulejczyk B., Schmidt-Szalowski K.: IEEE Trans. Plasma Sci. 2009, 37, 934.

20. Schmidt-Szalowski K., Fabianowski W., Rzanek--Boroch Z., Sentek J.: J. Chem. Vap. Deposition 1998,6, 183.

21. Sentek J., Kus M., Schmidt-Szalowski K.: Przem, Chem. 2006, 85,258.

Google Scholar

Cytowania w Google Scholar

Statystyki

Total abstract views : 58

PDF Downloads : 20

J. Sentek polimery@ichp.pl

Z. Rżanek-Boroch

M. Brykała

K. Schmidt-Szałowski