Filmes finos derivados de hexametildissiloxano e isopropanol depositados por polimerização à plasma : avaliação do processo de deposição e caracterização dos filmes obtidos

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Bones, Bruna Luisa
• Orientador(a): Takimi, Antonio Shigueaki
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Filmes finos; Polimerização
• Palavras-chave em Inglês: Plasma polymerization; HMDSO; Isopropanol; Thin films; Characterization
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/206055

A polimerização à plasma permite a obtenção de filmes finos compatíveis com diversos materiais e com propriedades, espessuras e composição química controladas. A possibilidade de otimizar apenas propriedades superficiais do material faz com que esta tecnologia ganhe mais espaço na ciência moderna. Além disso, uma grande variedade de componentes orgânicos e inorgânicos, mesmo em pequenas quantidades, podem ser utilizados como precursores de deposição, e é a escolha adequada destas substâncias que garante aos filmes produzidos propriedades ópticas, inibidoras de corrosão, biocompatibilidade, resistência à abrasão, entre outras. Silanos e organossilanos são atualmente os precursores mais empregados para esta técnica, em particular o Hexametildissiloxano (HMDSO), por ser volátil, atóxico e não explosivo. Ainda, pela facilidade de obtenção e por propriedades potenciais para aplicação em substituição de processos de conversão, o Isopropanol é um componente promissor para deposição de filmes polimerizados por plasma. Neste trabalho, a partir da deposição por plasma em baixa pressão, filmes finos obtidos a partir de HMDSO e Isopropanol foram caracterizados em função da variação dos parâmetros de deposição. A caracterização dos filmes foi realizada por elipsometria, espectroscopia no infravermelho e de fotoelétrons por raios-x, ângulo de contato, microscopia eletrônica de varredura e microscopia de força atômica. A avaliação das propriedades de corrosão e adesão foram observadas por ensaios de névoa salina, potencial de circuito aberto e pull-off. A taxa de deposição dos filmes de HMDSO foi cerca de até 40 vezes maior do que os filmes de Isopropanol, influenciado principalmente pela diferença na volatilidade de ambos. Filmes de HMDSO apresentaram caráter mais hidrofóbico, próximo à 90°, enquanto filmes de Isopropanol são mais hidrofílicos, 52°, devido à presença de grupos funcionais oxigenados polares. Foi possível identificar que revestimentos possuem espessuras nanométricas, formação homogênea, de baixa rugosidade e ausência de defeitos. Ao final de 24h de ensaio de névoa salina, os substratos de aço revestidos com filmes de HMDSO obtiveram menor grau de corrosão comparado a substratos fosfatizados. Já no teste de adesão os revestimentos de Isopropanol apresentaram valores médios iguais às amostras fosfatizadas. A funcionalização da superfície indicou que não só a tensão superficial interfere na adesão da tinta, mas também a estrutura química do filme. Os resultados indicam que ambos filmes tem potencial para substituição de processos como a fosfatização em escala industrial.