Přejít k obsahu


Hydrophobicity of thin films of compounds of low-electronegativity metals

Citace:
ZENKIN, S., KOS, Š., MUSIL, J. Hydrophobicity of thin films of compounds of low-electronegativity metals. Paříž, Francie, 2015.
Druh: PŘEDNÁŠKA, POSTER
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Hydrophobicity of thin films of compounds of low-electronegativity metals
Rok vydání: 2015
Autoři: Sergey Zenkin , Doc. Mgr. Šimon Kos Ph.D. , Prof. Ing. Jindřich Musil DrSc.
Abstrakt CZ: Oxidy a nitridy různých kovů s nízkou elektronegativitou byly připraveny dc reaktivním magnetronovým naprašováním ve směsi Ar+O2 nebo Ar+N2. Hydrofobicita naprašovaných vrstev byla měřena kapkovou metodou s polárními a nepolárními testovacími kapalinami. Pro výpočet povrchové volné energie vrstev byla zvolena aproximace van Oss-Good-Chaudhury založená na Lifshitz-van der Waals/acido-bazické teorii. Bylo zjištěno, že: (1) Všechny oxidy a nitridy kovů s nízkou elektronegativitou jsou hydrofobní ­­­‒ kontaktní úhel vodní kapky (WDCA) je v rozmezí od 94º do 105º, tj. získané hodnoty WDCA jsou srovnatelné s hodnotami dosaženými u fluoropolymerů, (2) nitridy vykazují větší hodnoty WDCA než odpovídající oxidy, rozdíl lze vysvětlit odlišnou elektronovou strukturou kyslíku a dusíku a různými počty vazeb s molekulami vody, (3) tvrdost vrstev se pohybuje v rozmezí od 8 GPa do 18 GPa a (4) hydrofobní vlastnosti nitridových a oxidových vrstev s nízkou elektronegativitou kovů nejsou závislé na elektronové struktuře kovů.
Abstrakt EN: Oxide and nitride films of various low-electronegativity metals were prepared by dc reactive magnetron sputtering in an Ar+O2 or Ar+N2 gas mixture. The hydrophobicity of the sputtered films was measured by the sessile drop method with polar and non-polar testing liquids. The van Oss-Good-Chaudhury approach, based on the Lifshitz-van der Waals/acid-base theory, was selected for the calculation of the film surface free energy. It was found that: (1) All studied nitride and oxide films of low-electronegativity metals are hydrophobic with water droplet contact angles (WDCA) ranging from 94º to 105º, i.e. the obtained WDCA’s are comparable with those achieved for fluoropolymers, (2) the nitrides of low-electronegativity metals exhibit greater WDCA’s than the corresponding oxides, which is explained by the difference in the electronic structure of the oxygen and nitrogen anions and a different number of bonds of these anions with water molecules, (3) the hardness of the nitride and oxide films of low-electronegativity metals ranges from 8 GPa to 18 GPa and (4) the hydrophobic properties of nitride and oxide films of low-electronegativity metals do not depend on the electronic structure of the metal cations.
Klíčová slova

Zpět

Patička