Um procedimento simples e barato para a construção de um equipamento "dip-coating" para deposição de filmes em laboratório

Abstract

THE LABORATORY. In this work we show how to build a piece of equipment for depositing thin films by the dip-coating process, using inexpensive components easily found on the market. This equipment allows us to control the dipping and pulling velocity at which the substrate is put in the film precursor solution, two very important parameters for obtain thin films. This article discusses the construction of the mechanical and electric parts of the equipment, a simple method to interface it to a computer and the development of the software to control the dip-coating parameters.Keywords: dip-coating; thin films; precursors. INTRODUÇÃOA obtenção de materiais na forma de filmes finos corresponde a um desafio científico e tecnologicamente importante, uma vez que filmes sólidos apresentam uma infinidade de aplicações nos mais diferenciados dispositivos 1 . Filmes podem ser depositados através de uma grande variedade de técnicas, que podem ser classificadas de acordo com a fase do meio contendo seu precursor. Na Figura 1 estão relacionadas algumas técnicas de deposição de filmes a partir de precursores em fase sólida, líquida e gasosa 2 . Maiores detalhes sobre as técnicas citadas na Figura 1 podem ser obtidos nas referên-cias 2-8. As técnicas envolvendo deposição em fase líquida geralmente envolvem a dissolução de um precursor em um solvente adequado, seguida de sua deposição na superfície do substrato e subseqüente evaporação controlada do solvente e/ou tratamento térmico.A utilização de precursores em fase líquida apresenta um grande número de vantagens sobre outras rotas de deposição: i) grande variedade de precursores disponíveis; ii) estruturas complexas (ou partí-culas) podem ser obtidas em solução e depositadas sobre o substrato e iii) os equipamentos necessários para a deposição são mais simples e baratos que os análogos para a deposição a partir de precursores gasosos (como em um processo de CVD, por exemplo) 2 . Uma das técnicas mais difundidas e utilizadas para o crescimento de filmes finos a partir de precursores em fase líquida é a técnica de "dip-coating", cujo princípio de funcionamento consiste em se mergulhar perpendicularmente o substrato dentro da solução contendo o precursor e depois retirá-lo da mesma. O processo de inserção e retirada do substrato na solução deve ser realizado com velocidade controlada e constante e sem nenhum tipo de vibração ou interferência externa, de modo a garantir a deposição de um filme homogêneo. O tempo de permanência do substrato na solução anteriormente à sua retirada também é um fator de controle importante. Isto significa que para se obter filmes de qualidade, além das características do substrato e da solução precursora (solvente, concentração, viscosidade, tipo de precursor, etc.), é necessária a utilização de um equipamento que promova a inserção e a retirada do substrato com alta estabilidade, com controle fino da velocidade e livre de vibrações.Neste trabalho apresentamos um método de construção de um equipamento para a deposição de filmes através da técnica de "...

Superfícies fotocatalíticas de titânia em substratos cerâmicos. Parte II: substratos, processos de deposição e tratamento térmico

“…Na Fig. 1 estão relacionadas algumas técnicas de deposição de filmes a partir de precursores em fase sólida, líquida e gasosa [9].…”

“…A combinação do tipo RF com o magnetron resulta no equipamento denominado de RF Magnetron Sputtering que [ Figure 1: Diagram of the major methods of obtaining films. Source: Adapted [9].] é o mais indicado para a produção de filmes finos a partir de alvos de compostos por óxidos, nitretos ou carbetos [3].…”

“…O tempo de permanência do substrato na solução anteriormente à sua retirada também é um fator de controle importante. Isto significa que para se obter filmes de qualidade, além das características do substrato e da solução precursora (solvente, concentração, viscosidade, tipo de precursor), é necessária a utilização de um equipamento que promova a inserção e a retirada do substrato com alta estabilidade, com controle fino da velocidade e livre de vibrações [9]. A espessura do revestimento é principalmente definida pela velocidade de retirada, pelo teor de sólidos e viscosidade do líquido.…”

Produção de substratos sers eficientes através da deposição de ouro sobre um molde de microesferas de poliestireno

“…A velocidade de emersão dos substratos dessa dispersão foi controlada por um motor de passos interfaceado a um computador. 18 A velocidade de emersão foi controlada a 1,8 μm s -1 para deposição uniforme de PS sobre a superfície metálica.…”

Avaliação do desempenho de pré-tratamentos à base de bissilanos sobre aço carbono e aço galvanizado utilizados na indústria automotiva.

“…Dentre estas variáveis temos: concentração de silano em solução e seu tempo de hidrólise [16,33], pH de hidrólise [16], tempo e temperatura de cura do filme [34], além da presença de modificantes [35][36][37][38]. O processo de inserção e retirada do substrato na solução deve ser realizado com velocidade controlada e constante e sem nenhum tipo de vibração ou interferência externa, de modo a garantir a deposição de um filme homogêneo [46,47]. Caso o substrato apresente certa porosidade, o tempo de permanência do substrato na solução antes de sua retirada torna-se também um fator de controle importante.…”