ارزيابي پايداري شيميايي نانو پوشش كربن شبه الماسي لايه نشاني شده بر زيرلايه پليمري پلي‌كربنات در برابر استون و هيدروكسيد سديم

Chemical Resistance Evaluation of DLC Thin Film Deposited on Polycarbonate Substrate Versus Acetone and Sodium Hydroxide

هدف از انجام اين تحقيق بررسي پايداري شيميايي فيلم­ هاي كربن شبه­ الماسي اعمال شده بر زيرلايه­ هاي پلي­ كربنات مي باشد. بدين منظور ابتدا عمليات اچينگ پلاسمايي توسط گازهاي آرگون و اكسيژن در زمان­ هاي مختلف روي سطح پلي­ كربنات انجام شد. سپس تاثير نوع گاز بر زاويه ترشوندگي و نوع پيوندهاي ايجادي بر سطح نمونه­ هاي اچ شده به ترتيب توسط آزمون اندازه­ گيري زاويه تماس و طيف­ سنجي تبديل فوريه مادون­ قرمز(ATR-FTIR) بررسي شد. لايه نازك كربن شبه­ الماسي روي سطوح زيرلايه­ هاي پلي­ كربنات توسط رسوب­ شيميايي بخار تقويت ­شده به كمك پلاسما با منبع تغذيه فركانس راديوئي (RF-PECVD) با فركانس MHz56/13 و مخلوط گازي متان و آرگون بر سطوح اچ شده لايه­ نشاني شد. چسبندگي پوشش­ ها توسط آزمون نوار مورد بررسي قرار گرفت. پايداري شيميايي پوشش در برابر استون و هيدروكسيد سديم ارزيابي شد. نتايج نشان داد عمليات اچينگ پلاسمايي توسط گاز اكسيژن به دليل تشكيل گروه ­هاي قطبي روي سطح و كاهش بيشتر زاويه تماس در مقايسه با گاز آرگون، موجب افزايش چسبندگي پوشش به زيرلايه شده است. بررسي طيف­ سنجي رامان حاكي از آن بود كه فيلم ­هاي كربن شبه­ الماسي لايه­ نشاني شده بر سطح زيرلايه­ هاي پلي­ كربنات پس از عمليات اچينگ توسط گاز اكسيژن در برابر استون و هيدروكسيد سديم، پايداري شيميايي بهتري داشته و كاهش شدت پيك ­هاي رامان كمتر شده است.

The aim of this study was evaluated the chemical resistance of diamond like carbon deposited on polycarbonate substrate. For this purpose, plasma etching treatment using argon and oxygen gases at various times were applied on the surface of polycarbonate substrates. Then the effect of O2 and Ar plasma pretreatment on wettability and surface chemical bonding of the polymers were investigated by water contact angle analyzer and Fourier transform infrared spectroscopy methods, respectively. Diamond-like carbon (DLC) thin film was deposited on the etched polymers by Radio Frequency- Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (RF- PECVD) method using gas mixture of CH4 and Ar. The adhesion of the DLC films was investigated by tape test. Chemical stability of the coating was evaluated by exposing the samples under to acetone and sodium hydroxide solutions. The results showed that plasma etching with O2, because of formation of hydroxyl group and consequently more reduce in contact angle, were the most effective pretreatment method for improving the adhesion of the DLC film on the polymer surfaces. Study of the raman spectra peak intensities indicated that deposition of the DLC thin film improved chemical resistance of polycarbonate substrate after the exposing to acetone and sodium hydroxide solution.