Characterization of carbon nanolayers flash evaporated on PET and PTFE

0330030 - ÚJF 2010 RIV US eng J - Journal Article
Švorčík, V. - Hubička, T. - Slepička, P. - Siegel, J. - Kolská, Z. - Bláhová, O. - Macková, Anna - Hnatowicz, Vladimír
Characterization of carbon nanolayers flash evaporated on PET and PTFE.
[Charakterizace uhlíkových nano-vrstev napařených na PET a PTFE.]
Carbon. Roč. 47, č. 7 (2009), s. 1770-1778. ISSN 0008-6223. E-ISSN 1873-3891
R&D Projects: GA MŠMT(CZ) LC06041; GA ČR GA106/09/0125
Institutional research plan: CEZ:AV0Z10480505
Keywords : carbon nano-layers * flash evaporation * PET
Subject RIV: BG - Nuclear, Atomic and Molecular Physics, Colliders
Impact factor: 4.504, year: 2009

Carbon nanolayers were prepared by flash evaporation of carbon filaments onto polyethyleneterephthalate and polytetrafluoroethylene substrates. The chemical composition of the deposited layers was determined using Raman, XPS, RBS and ERDA. Also the concentration of free radicals in the deposited layer was determined by EPR method. The thickness of the deposited carbon layer as a function of the deposition distance was determined by a scratch technique and AFM. Surface morphology of the samples was examined by AFM and nanointendation was used to determine microhardness and elasticity modulus and to perform scratch tests. The thickness of the deposited carbon layer decreases with increasing distance between the substrate and the filament. In addition to the dominant amorphous carbon fraction (a-C), various oxidized structures and hydrogen admixture in the deposited material were observed.

Uhlíkové nanovrstvy byly připravovány flash napařováním z uhlíkového vlákna na polyetyléntereftalát a na potetrafluoroetylén. Chemické složení deponovaných vrstev bylo studováno metodami Ramanovské spektroskopie, RBS, XPS a ERDA. Koncentrace volných radikálů byla měřena metodou EPR. Tloušťka deponovaných vrstev byla sledována v závislosti na vzdálenosti uhlíkového vlákna a substrátu metodou AFM a vrypového testu. AFM byla použita také pro studium povrchové morfologie a nanoindentační metoda pro měření mikrodrsnosti připravených nanovrstev a jejich modulu pružnosti. Tloušťka uhlíkových nanovrstev se snižuje se zvětšující se depoziční vzdáleností. Struktura nanovrstev vykazuje dominantní podíl amorfního uhlíku (a-C), různé kyslíkové struktury a příměsi vodíku v deponovaných vrstvách. Depozice uhlíkových nanovrstev vede k signifikantními poklesu povrchového elektrického odporu ve srovnání s čistým polymerem a změny jsou funkcí depoziční vzdálenosti.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0175904