Diplomová práce

Příprava nanokompozitních vrstev na bázi titanu

Deposition of nanocomposite thin films based on titanium

Bc. Pavel Souček, učo 175085
Anotace

Hlavním cílem této práce je studium procesu přípravy moderních nanokompozitních materiálů s potenciální možností využití v průmyslu. K tomuto využíváme hybridního PVD-PECVD procesu a to konkrétně magnetronového naprašování v atmosféře s příměsí reaktivního plynného uhlovodíku. Připravené vrstvy jsou nc-TiC/a-C:H, tedy nanokrystality karbidu titanu uložené v amorfní hydrogenizované uhlíkové matrici …více

Abstract

The main goal of this work is to study the process of preparation of modern nanocomposite materials with potential industrial use. To achieve this we use the hybrid PVD-PECVD process, concretely we use magnetron sputtering in an atmosphere containing reactive gaseous hydrocarbon. Prepared films consist of nc-TiC/a-C:H, which represents nanocrystallites of titanium carbide embedded in hydrogenized carbon …více

Zadání práce
Hlavním cílem této diplomové práce je studium procesu přípravy moderních materiálů s potenciálním praktickým využitím. Záměrem je při přípravě těchto materiálů provozovat dva konkurenční procesy přípravy tenkých vrstev - magnetronové naprašování a PECVD - současně. Bude řešen konkrétní případ, kdy zdroj uhlíku, kterým při magnetronovém naprašování bývá rozprašování uhlíkového terče, bude nahrazen přímým dodáváním plynného uhlovodíku do depozičního reaktoru. Bude studována použitelnost tohoto hybridního PVD-PECVD procesu pro přípravu nanokompozitních n-TiC/a-C:H. Jedná se o materiál tvořený nanočásticemi karbidu titanu, které jsou rozprostřeny v amorfní uhlíkové matrici. Tyto vrstvy vykazují zajímavé vlastnosti - vysokou odolnost proti otěru a nízké tření. Tyto dvě vlastnosti je velmi obtížné získat současně. Příprava n-TiC/a-C:H vrstev bude prováděna rozprašováním titanové elektrody v atmosféře tvořené argonem a uhlovodíkem. Zaměříme se na vliv druhu uhlovodíku na kvalitu, složení a strukturu deponovaných vrstev. Za podobných experimentálních podmínek bude připravena dvojice vrstev – jedna deponovaná za přítomnosti acetylenu a druhá za přítomnosti metanu.
Analýzy připravených vrstev mohou být provedeny vhodnou kombinací těchto metod: vnitřní strukturu deponovaných vrstev lze studovat rentgenovou difrakcí, metodami HRTEM a HRSEM nebo metodou AFM v modech materiálového kontrastu a kontrastu elastických vlastností. Složení vrstev lze určit infračervenou spektroskopií, metodami EDAX, WDX, metodami XPS, RBS a ERDA. Optické a mechanické vlastnosti připravených tenkých vrstev lze vyhodnotit fázově modulovanou elipsometrií a indentačními testy. Nanoindentační zkoušky lze provést metodou continuous stiffness measurement.
Práce zkontrolována:
17. 5. 2010 08:39, Mgr. Marek Eliáš, Ph.D.
Plný text práce
9,2 MB / soubor PDF
Jazyk práce
čeština čeština
Termín obhajoby
11. 6. 2010
Práce byla úspěšně obhájena

Vedoucí

Mgr. Marek Eliáš, Ph.D.
ÚFTP Fyz PřF MU

Oponent

Autor posudku dosud neidentifikován.

  • Přidání souboru

    Soubor nebo složku lze nahrát pomocí tlačítka Přidat.
  • Další operace se soubory

    Podrobnosti lze zjistit označením příslušného řádku.
  • Pohled pro experty

    Pro častou práci je možné zvolit režim Více možností.
  • Vyhledávání souborů

    Vyhledávaný výraz můžete zadat přímo do adresního řádku.
  • Rychlý přístup k souborům

    Pomocí funkce Nedávné je možné se rychle vrátit k právě prohlíženým souborům. Oblíbené soubory je také možné označit Hvězdičkou.