CHARACTERIZATION OF PLASMA POLYMERIZED THIN FILMS DEPOSITED FROM HEXAMETHYLDISILOXANE USING (PECVD) METHOD

Hisham M. Abourayana, Nuri A. Zreiba, Abdulkader M. Elamin(1)



Materials and Metallurgical Engineering Department, Al Fateh University, Tripoli - Libya

(1) National Bureau for Research and Development, Plasma Research Laboratory, Tripoli - Libya

الملخص



فى هذا العمل تم ترسيب فيلم من البوليمر على عينات من الزجاج وسبيكة من الألومنيوم نوع (6061) بطريقة الترسيب بالتبخير الكيميائى المدعم بالبلازما عند درجة حرارة الغرفة وبقدرة متغيرة لمولد موجات الراديو المستخدم فى توليد البلازما بإستخدام الهيكساميثيل داى سيلوكسان كمادة بادئة. الخواص السطحية للفيلم المترسب تمت دراستها بقياس زاوية التلامس (θ) وبإستخدام المجهر الالكترونى الماسح. أظهرت النتائج زيادة زاوية التلامس وكذلك نعومة السطح بزيادة قدرة مولد موجات الراديو. البنية الكيميائية للفيلم المترسب تم تحليلها بإستخدام جهاز التحليل الطيفى للأشعة تحت الحمراء الممتصة والمنعكسة بنظام تحويل فوريير للأشعة تحت الحمراء وأظهرت النتائج زيادة تركيز الهيدروجين وقلة تركيز الأكسجين مع زيادة قدرة مولد موجات الراديو. قابلية الفيلم لحماية سبيكة الألومنيوم نوع 6061 من التآكل تم إختبارها بمنحنى الجهد الديناميكى فى محلول كلوريد الصوديوم بتركيز وزنى %3.5، حيث أظهرت النتائج أن كفاءة الفيلم للحماية من التآكل تزداد بزيادة قدرة موجات الراديو.


ABSTRACT



Organic polymer thin films have been deposited on glass and aluminum alloy type 6061 substrates at room temperature and different radio frequency (r.f.) powers by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) method, using hexamethyldisiloxane (HMDSO) as organic precursor. Surface properties were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and contact angle measurements. The SEM images indicate that the surface roughness decrease with increasing r.f. power, and the results of contact angle measurements indicated that the films deposited at the r.f. power 50 and 100 watt is hydrophilic while the one prepared at 150 watt is slightly hydrophobic ( > 90º). On the other hand, chemical properties were characterized by means of fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR). The results indicated that, with the increase of r.f. power, the concentration of hydrogen in the film increases, while the concentration of oxygen decreases. The corrosion protective abilities of films deposited on aluminum alloy type 6061 as a substrate were examined by potentiodynamic polarization measurements in 3.5 wt. % NaCl solutions. The experimental results show that HMDSO films provided increased corrosion protective abilities with the increase of r.f. power.