Orientador: Fernando Alvarez

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin

Resumo: Os tratamentos de superfície a plasma são amplamente usados em diversas áreas de tecnologia, tais como: indústria metalmecânica, microeletrônica, plástico e medicina, para o crescimento de filmes finos, camadas protetoras em instrumentos e ferramentas de corte, funcionalização de superfícies...

Resumo: Os tratamentos de superfície a plasma são amplamente usados em diversas áreas de tecnologia, tais como: indústria metalmecânica, microeletrônica, plástico e medicina, para o crescimento de filmes finos, camadas protetoras em instrumentos e ferramentas de corte, funcionalização de superfícies plásticas, tecidos sintéticos, esterilização de instrumentos cirúrgicos e plasma reativo em semicondutores. Há alguns anos, uma nova família de filmes duros e protetores com baixo atrito compostos por nanoestrururas, tem sido intensamente pesquisada por apresentar propriedades particularmente interessantes, do ponto de vista da físico-química básica, como possíveis aplicações tecnológicas em que a demanda por desgaste, altas temperatura, e resistência mecânica são necessárias. A deposição de filmes finos, constituídos por nanocompósitos, e a compreensão de propriedades (mecânicas, elétricas, ópticas) desses novos materiais, gera um leque de possíveis aplicações tecnológicas. A partir de tais premissas, focalizamos o objetivo do trabalho em estudar a obtenção e caracterização das propriedades físico-químicas de filmes finos nanoestruturados (nanocompósitos), que contêm compostos de Ti, C, N, e O, utilizando a técnica de Deposição Química pela Decomposição do precursor líquido tetraetóxido de titânio (Ti(OC2H5)4) (PECVD, na sigla em inglês). Ressalta-se que o interesse em obter esses materiais, a partir do reagente em questão, reside no fato de que ele poderia substituir o uso de outros precursores de difícil manuseio, tais como o tetracloreto de titânio (TiCl4), o qual é normalmente utilizado em numerosas aplicações de deposições de filmes compósitos, mediante a técnica de PECVD, e cujo subproduto da reação gera reagentes altamente corrosivos. Em resumo, este trabalho contempla a caracterização da composição química, micro e nano estrutura de compósitos que contêm os compostos mencionados, em função das variáveis mais importantes de deposição. O presente estudo foi bem sucedido em obter nanocompósito e correlacionar a dependência das ligações químicas do material com os parâmetros mais importantes de deposição

Abstract: Plasma surface treatments are widely used in several technological areas (e.g., metallurgic industry, microelectronic, plastic industry, medicine) in order to obtain hard coatings on cutting tools and instruments, funtionalization of plastics and synthetic materials used in the textile...

Abstract: Plasma surface treatments are widely used in several technological areas (e.g., metallurgic industry, microelectronic, plastic industry, medicine) in order to obtain hard coatings on cutting tools and instruments, funtionalization of plastics and synthetic materials used in the textile industry, sterilization of chirurgic instruments, etching by reactive plasma in the semiconductor industry, etc. Recently, a new family of coatings deposited by plasma assisted techniques owing interesting physical chemical properties such as super-hardness, low friction and wear resistant, temperature and corrosion resistant, known as nano-composites, have been intensely studied.The objectives of this work is developing a nano composite containing Ti, C, N e O and understand as far as possible its physical and chemical properties. The material is obtained by plasma assisted enhanced chemical deposition (PECVD) using Titanium(IV) ethoxide ( (Ti(OC2H5)4) and N as precursors of the reaction. The importance of the attempt to use the cited precursor resides in the fact that it is a friendly liquid without corrosive o major toxic effects, as the normal precursors used in the actual industrial process (e.g., titanium tetrachloride, TiCl4). Summarizing, this work is focusing the research in the deposition and study of the physical and chemical properties of thin films nano composites obtained from Titanium(IV) ethoxide precursor. The study shows that the deposition procedure allows obtaining a material containing nanoscopics size crystallites of the compounds cited above. Finally, the relation of the material properties with the more important deposition parameters is discussed and presented