Recobriments protectors de carboni sobre plàstics

Abstract

L’objectiu principal d’aquest projecte és trobar una capa intermèdia entre substrats de plàstic i un nanorecobriment de DLC (Diamond-like carbon), que millorarà les propietats a fricció i desgast del substrat recobert; aquest producte s’ha de fer amb productes comercials i pensant en processos industrialitzables, per a una major facilitat a l’hora d’introduir-lo a la indústria. També s’estudiaran com actuen els diferents factors de dipòsit del nanorecobriment. La finalitat principal del projecte és aconseguir recobrir diferents plàstics amb DLC sense necessitat d’un estudi previ per a cada substrat o un canvi en els mètodes. Les resines utilitzades són curables per UV, es preparen en el laboratori, s’apliquen per esprai i es curen amb una làmpada de mercuri. S’utilitzen tres resines: híbrida epòxid-uretà acrilat, totalment d’acrilat d’uretà i totalment epòxid acrilat. El DLC es diposita en un reactor d’alt buit (~8·10-4 Pa), per mitjà de tecnologia RF-PECVD (Radio Frequency-Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition). Durant el dipòsit es controlen principalment els següents factors: potència, pressió i temps. Per a l’estudi s’ha utilitzat un disseny experimental de tipus factorial complet. Per a la caracterització s’han utilitzat les següents tècniques FT-IR, microscòpia confocal-interferomètrica, Calotest, Perfilòmetria, Nanotribòmetria i Nanointentació. Pel que fa als resultats, s’ha aconseguit una bona adhesió del DLC amb les resines. Hem aconseguit arribar a valors relativament baixos del coeficient de fricció, tot i que no superen els de tots els substrats de plàstic utilitzats. En quant a desgast, els resultats obtinguts són millors que qualsevol dels substrats. La duresa superficial i el mòdul de Young al que s’ha arribat són significativament superiors als dels substrats. També s’han establert diferents relacions entre altres variables mesurades com l’espessor, la rugositat o la morfologia superficial de les mostres. Finalment cal destacar que, les condicions de dipòsit amb millors resultats són: 60 W, 15 Pa i 7200s. L’elecció de la millor resina no és tan clara, s’ha de continuar estudiant.