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Type: Dissertação
Title: Produção e caracterização de recobrimentos de carbono-flúor via técnica rf-PECVD a partir do gás tetrafluoretano
Author(s)/Inventor(s): Nery, Ricardo de Pádua Oliveira Sá
Advisor: Camargo Jr., Sérgio Álvaro de Souza
Abstract: Neste trabalho foram produzidos recobrimentos a base de carbono e flúor depositados a plasma por meio da técnica rf-PECVD a partir de um gás precursor de baixo custo, ambientalmente amigável e disponível no mercado nacional (tetrafluoretano, C2H2F4). As características do processo de deposição e as propriedades superficiais, mecânicas, estruturais e tribológicas dos recobrimentos foram estudadas em função dos eletrodos de deposição (anodo e catodo), da pressão de deposição (0,05 – 0,2 torr) e da quantidade de energia introduzida no sistema (-150 – -750 V para deposições no catodo e 5 – 60 W para deposições no anodo). O mecanismo de subimplantação iônica associado ao fenômeno de substituição de hidrogênio por flúor produziu no catodo recobrimentos de carbono amorfo fluorado do tipo diamante (DLCF), com dureza entre 1 – 5,5 GPa, módulo elástico entre 10 – 40 GPa, tensão interna média de 0,55 GPa e coeficiente de atrito médio de 0,35 ± 0,11. O modelo de crescimento ativado relativo à polimerização por plasma contínuo produziu no anodo um polímero conhecido como tipo-teflon (teflon-like), virtualmente sem tensão interna, com dureza entre 0,2 – 1,73 GPa, módulo elástico entre 4,6 – 15,5 GPa e coeficiente de atrito médio de 0,62 ± 0,16. A elevada taxa de deposição (1800 Å/minuto), a baixa rugosidade dos filmes e a capacidade de controle dos parâmetros de deposição tornam interessantes novas deposições com o gás C2H2F4 via técnica rf-PECVD.
Abstract: In this work carbon-fluorine-based coatings deposited by rf-PECVD technique from the low cost, environmentally friendly and commercially available tetrafluoroethane (C2H2F4) gas were produced. Surface, mechanical, structural and tribological coatings properties were analyzed according to the deposition electrodes (anode and cathode), deposition pressure (0,05 – 0,2 torr) and deposition energy (-150 – -750 V to cathode and 5 – 60 W to anode). Subimplantion model associated with substitution of hydrogen by fluorine took part in cathode deposition. Fluorinated amorphous diamond-like carbon coatings with 1 – 5,5 GPa hardness, 10 – 40 GPa elastic modulus, 0,55 GPa mean internal stress and 0,35 ± 0,11 dynamic friction coefficient were produced in the cathode electrode. Activated growth model associated with plasma polymerization in continuous mode took part in anode deposition. A plasma polymer, probably the well-known teflon-like polymer, with virtually no internal stress, 0,2 – 1,73 GPa hardness, 4,6 – 15,5 GPa elastic modulus and 0,62 ± 0,16 dynamic friction coefficient were produced in the anode electrode. In both electrodes, high deposition rates (1800 Å/minute), low roughness coatings and deposition parameters control ability make interesting new C2H2F4 deposition by rf-PECVD technique
Keywords: Engenharia metalúrgica e de materiais
Carbono amorfo fluorado do tipo diamante
Polímero depositado por plasma
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica e de Materiais
Department : Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Dec-2017
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Engenharia Metalúrgica e de Materiais

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