Přejít k obsahu


Thickness dependent wetting properties of thin films of ceramics based on low-electronegativity metals

Citace:
ZENKIN, S., BELOSLUDTSEV, A., KOS, Š., ČERSTVÝ, R., HAVIAR, S., NETRVALOVÁ, M. Thickness dependent wetting properties of thin films of ceramics based on low-electronegativity metals. Garmisch-Partenkirchen, Německo, 2016.
Druh: PŘEDNÁŠKA, POSTER
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Thickness dependent wetting properties of thin films of ceramics based on low-electronegativity metals
Rok vydání: 2016
Autoři: Sergey Zenkin , Alexandr Belosludtsev , Doc. Mgr. Šimon Kos Ph.D. , Ing. Radomír Čerstvý , RNDr. Stanislav Haviar Ph.D. , Ing. Marie Netrvalová Ph.D.
Abstrakt CZ: Již dříve jsme ukázali, že oxidy a nitridy kovů s nízkou elektronegativitou tvoří vnitřně hydrofobní tvrdé keramiky nutné pro různé aplikace do agresivních prostředí. Dominantní složka povrchové volné energie těchto keramik je elektrostatická Lifshitz-van der Waalsova složka, která silně naznačuje závislost smáčivosti na tloušťce. Připravili jsme vrstvy HfO2, což je typický případ keramiky na bázi kovu s nízkou elektronegativitou. Zjistili jsme závislost kontaktního úhlu kapky vody na tloušťce v rozmezí od 120° pro tloušťku 50 nm do 100° pro tloušťku 2300 nm považovanou za objemový materiál. Lifshitz-van der Waalsova složka zůstala dominantní v celém rozmezí měření a prokázala odpovídající závislost na tloušťce. Rentgenová difrakce a infračervená absorpce ukázaly pouze malé rozdíly mezi vrstvami. Navrhujeme dvě vysvětlení pozorované závislosti smáčivosti na tloušťce: vliv subdominantní textury a/nebo nemonotónní závislost povrchové energie krystalových zrn na velikosti.
Abstrakt EN: We have previously shown that oxides and nitrides of low-electronegativity metals form intrinsically hydrophobic hard ceramics needed for various harsh-environment applications. The dominant component of the surface free energy of these ceramics is the electrostatic Lifshitz-van der Waals component, strongly suggesting a thickness dependence of the wetting properties. We prepared films of HfO2 as a typical case of a low-electronegativity-metal based ceramic. We have found a thickness dependence of the water droplet contact angle ranging from 120? for the thickness of 50 nm to 100? for the thickness of 2300 nm considered as bulk material. The Lifshitz-van der Waals component of the surface free energy remained the dominant component throughout the range of measurement and exhibited a corresponding thickness dependence. The XRD and FTIR showed only minor differences among the films. We propose two explanations for the observed thickness dependence of the wetting properties: influence of the sub-dominant texture and/or non-monotonic size dependence of the crystal grain surface energy.
Klíčová slova

Zpět

Patička