Análise dos parâmetros de deposição e nanotribológica de dois líquidos iônicos em um substrato de silício
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/58013 |
Resumo: | Dois Líquidos Iônicos (LI) à base de fósforo foram depositados em um substrato de silício <111> via dip coating. Estes LI’s, trihexyltetradecylphosphonium bis(2,4,4-trimethylpentyl) phosphinate e tetrabutylphosphonium methanesulfonate, são dois possíveis candidatos para a lubrificação dos dispositivos micro/nanoeletromecânicos (MEMS/NEMS). Para avaliar isto, foram estudadas as suas capacidades de formar um filme adsorvido fino (1 a 100nm) na superfície do silício. Foram realizadas variações nos parâmetros de deposição como limpeza do substrato, diferentes concentrações e velocidade de deposição. A superfície foi analisada por meio de microscopia óptica, com o auxílio do microscópio de força atômica (AFM). Como resultado, foi possível observar a topografia, a variação da força atrito em função da carga normal aplicada e a força de adesão entre a ponta e o filme. Além disso, a espectroscopia Raman confocal (laser de 532 nm e potência de 7,2 mW), foi utilizada para observar a presença de líquido iônico em regiões especificas de interesse. Por meio dessas ferramentas, foi possível observar um comportamento distinto no coeficiente de atrito e no mecanismo de formação do filme na superfície entre os dois lubrificantes, o qual pode ser atribuído ao fato da diferença do tamanho da cadeia do cátion e consequentemente da sua força de adesão. |
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Fernandes Neto, Felipehttps://orcid.org/0000-0002-2659-4746http://lattes.cnpq.br/8550161853747323Franceschini Filho, Dante FerreiraMenezes, Rodrigo PrioliAlves, Salete Martins2024-04-04T20:59:06Z2024-04-04T20:59:06Z2023-10-30FERNANDES NETO, Felipe. Deposition parameters and nanotribological analysis of two ionic liquids on a silicon substrate. Orientadora: Dra. Salete Martins Alves. 2023. 103f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/58013Dois Líquidos Iônicos (LI) à base de fósforo foram depositados em um substrato de silício <111> via dip coating. Estes LI’s, trihexyltetradecylphosphonium bis(2,4,4-trimethylpentyl) phosphinate e tetrabutylphosphonium methanesulfonate, são dois possíveis candidatos para a lubrificação dos dispositivos micro/nanoeletromecânicos (MEMS/NEMS). Para avaliar isto, foram estudadas as suas capacidades de formar um filme adsorvido fino (1 a 100nm) na superfície do silício. Foram realizadas variações nos parâmetros de deposição como limpeza do substrato, diferentes concentrações e velocidade de deposição. A superfície foi analisada por meio de microscopia óptica, com o auxílio do microscópio de força atômica (AFM). Como resultado, foi possível observar a topografia, a variação da força atrito em função da carga normal aplicada e a força de adesão entre a ponta e o filme. Além disso, a espectroscopia Raman confocal (laser de 532 nm e potência de 7,2 mW), foi utilizada para observar a presença de líquido iônico em regiões especificas de interesse. Por meio dessas ferramentas, foi possível observar um comportamento distinto no coeficiente de atrito e no mecanismo de formação do filme na superfície entre os dois lubrificantes, o qual pode ser atribuído ao fato da diferença do tamanho da cadeia do cátion e consequentemente da sua força de adesão.Two phosphorus-based Ionic Liquids (ILs) were deposited onto a <111> silicon substrate via dip coating. These ILs, trihexylttetradecylphosphonium bis(2,4,4-trimethylpentyl) phosphinate and tetrabutylphosphonium methanesulfonate, are two possible candidates for the lubrication of micro/nanoelectromechanical devices (MEMS/NEMS). To evaluate this, their abilities to form a thin adsorbed film (1 to 100nm) on the silicon surface were studied. Variations were made in deposition parameters such as substrate cleanliness, different concentrations, and deposition speed. The surface was followed by optical microscopy, with the aid of an atomic force microscope (AFM). As a result, it was possible to observe the topography, the variation of the friction force as a function of the applied normal load and the adhesion force between the tip and the film. In addition, a confocal Raman spectroscopy (532 nm laser and 7.2 mW power) was used to observe the presence of ionic liquid in specific regions of interest. Using these tools, it was possible to observe a different behavior in the friction coefficient and in the film formation mechanism on the surface between the two lubricants, which can be attributed to the fact of difference in the size of the cation chain and consequently in its adhesion force.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqUniversidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICAUFRNBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAIonic LiquidsMEMS/NEMSAFMThin FilmLubricationAnálise dos parâmetros de deposição e nanotribológica de dois líquidos iônicos em um substrato de silícioDeposition parameters and nanotribological analysis of two ionic liquids on a silicon substrateinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALAnaliseparametrosdeposicao_FernandesNeto_2023.pdfapplication/pdf4400802https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/58013/1/Analiseparametrosdeposicao_FernandesNeto_2023.pdf33946ede0ae65c97d1511d5713bfaf05MD51123456789/580132024-04-04 18:00:22.64oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/58013Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2024-04-04T21:00:22Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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