Propriedades mecânicas e tribológicas de filmes sintetizados mediante técnica de deposição e implantação iônica por imersão em plasma - Silva, Paulo Augusto de Faria [UNESP] (2004)
Neste trabalho, a técnica de implantação iônica e deposição por imersão em plasmas foi utilizada para a síntese de filmes finos de polímero com características distintas dos preparados pelo método convencional de PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition). Plasmas de radiofrequência (13,56 MHz) de benzeno e de misturas de acetileno/argônio e metano/argônio foram empregados. Para promover bombardeamento iônico do filme em crescimento, os substratos foram polarizados com pulsos de alta tensão negativa (25 kV). A freqüência e o ciclo de trabalho dos pulsos foram variados simultaneamente entre 0 - 125 Hz e 0 - 1, respectivamente. Investigou-se o efeito destes parâmetros nas propriedades dos filmes. Com as técnicas de nanoindentação e nanoriscos, avaliou-se as propriedades mecânicas (dureza, e parâmetro de resistência plástica) e tribológicas (coeficiente de atrito e resistência ao risco) dos filmes. A composição elemental foi determinada por espectroscopia de fotoelétrons de raios-X e a rugosidade por imagens de microscopia de varredura de força atômica. Resultados revelam a presença de oxigênio atmosférico em todas as amostras e que esta incorporação cresce com a intensidade do bombardeamento iônico. Houve aumento de mais de duas vezes na dureza e de cerca de oito vezes no parâmetro de resistência plástica dos filmes quando os parâmetros de pulso foram aumentados de 0 - 125 Hz (0 - 1 ). Para esta mesma faixa, a rugosidade e o coeficiente de atrito diminuíram enquanto a resistência ao risco aumentou. Pôde-se constatar também que a taxa de deposição e a pressão dos gases afetam as características dos polímeros. Filmes mecanicamente mais resistentes foram obtidos quando plasmas de hidrocarbonetos diluídos em argônio foram empregados. Por outro lado, o aumento na pressão dos gases induziu queda... .