Search

Diplomová práca sa zaoberá charakterizáciou adhézie tenkých vrstiev plazmových polymérov na plošných kremíkových substrátoch. Použité vzorky zahrňovali organosilikonové filmy na bázi monoméru tetravinylsilánu pripravené plazmochemickou depozíciou z plynnej fázy. Zvolenou metódou charakterizácie adhezie bola vrypová skúška. Pre testy adhézie filmov bolo použité nanoindentačné zariadenie. Na základe nameraných signálov normálových, laterálnych síl a frikčného koeficientu, ako aj snímok vrypov získaných skenovacím sondovým mikroskopom pracujúcim v režime mikroskopie atomárnych síl, bola popísaná a posúdená adhézia niekoľkých vzorkov plazmových polymérov líšiacich sa mechanickými vlastnosťami a hrúbkou filmu., The diploma thesis deals with characterization of adhesion of plasma polymer films deposited on silicon wafers. The samples included organosilicon thin films based on tetravinylsilane monomer prepared by plasma-enhanced chemical vapour deposition. Scratch test was used to characterize film adhesion employing nanoindentation measurements. Adhesion of plasma polymer films of different mechanical properties and film thickness was analyzed by normal and lateral forces, friction coefficient, and scratch images obtained by scanning probe microscope working in atomic force microscopy mode.

Tato Diplomová práce se zabývá povrchovou analýzou nanokompozitní folie polyetherimidu (PEI) vyztuženého exfoliovanými grafitickými nanodestičkami (xGnP). Analyzovány byly take vzorky nevyztužené PEI folie a samostatné nanodestičky. Vzorky nanokompozitu a PEI folie byly plazmaticky leptány s využitím argonového plazmatu po dobu 1, 3 a 10 hod. Skenovací elektronová mikroskopie (SEM) byla použita pro charakterizaci samostatných nanodestiček rozptýlených na křemíkovém substrátu, původních či leptaných vzorků PEI folie a nanokompozitu. Nanodestičky byly identifikovány při povrchu leptané nanokompozitní folie. Mikroskopie atomárních sil (AFM) byla použita pro zobrazení povrchové topografie separovaných nanodestiček a odkrytých destiček při povrchu leptaného kompozitu. Povrchová drsnost (střední kvadratická hodnota, vzdálenost nejnižšího a nejvyššího bodu) leptaného nanokompozitu narůstala s prodlužující se dobou leptání. Akustická mikroskopie atomárních sil (AFAM) byla použita pro charakterizaci elastické anizotropie leptaných kompozitních vzorků. Nanoindentační měření umožnila charakterizaci lokálních mechanických vlastností PEI a nanokompozitních folií., This Diploma thesis deals with surface analysis of nanocomposite foil – polyetherimide matrix (PEI) reinforced by exfoliated graphite nanoplatelets (xGnP). The PEI foil without reinforcement and separate xGnP particles were also analysed. Samples of the nanocomposite and the PEI foil were etched for various times by argon plasma. Scanning electron microscopy (SEM) was used to characterize xGnP agglomerates dispersed over silicon wafer and pristine/etched samples of PEI foil and nanocomposite xGnP/PEI foil. Graphite nanoplatelets were identified at surface of etched nanocomposite foil. Atomic force microscopy (AFM) was used for surface topography imaging of separate nanoplatelets and those uncovered at the surface of etched nanocomposite. Surface roughness (root mean square, peak to peak) of etched nanocomposite increased with prolonged etching time. Atomic force acoustic microscopy (AFAM) was used to characterize elastic anisotropy of etched nanocomposite. Nanoindentation measurements were employed to characterize the local mechanical properties of PEI and nanocomposite foils.

Předkládaná diplomová práce je zaměřena na přípravu a charakterizaci tenkých vrstev plazmových polymerů na bázi monomeru tetravinylsilanu (TVS). Vzorky byly připraveny v pulzním i kontinuálním režimu plazmového výboje za použití metody plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD). Plazmové polymery byly deponovány na plošné křemíkové substráty z čistého prekurzoru TVS a jeho směsí s argonem nebo kyslíkem. Charakterizace vzorků byla zaměřena především na topografii povrchu a drsnost zkoumanou metodou mikroskopie atomárních sil (AFM), mechanické vlastnosti, konkrétně modul pružnosti a tvrdost, studované cyklickou nanoindentací a posouzení míry adheze vrstvy k substrátu vrypovou zkouškou. Zvláštní pozornost byla věnována charakterizaci vrstev s modulem pružnosti pod 10 GPa. Při určování míry adheze tenké vrstvy k substrátu byl navíc studován i vliv použité geometrie hrotu indentoru. Na základě výsledků byl stanoven vliv depozičních podmínek na mechanické vlastnosti, adhezi a topografii povrchu., Proposed diploma thesis is focused on preparation and characterization of the plasma polymer thin films based on tetravinylsilane monomer (TVS). Plasma enhanced chemical vapour deposition (PECVD) method involving pulse and continual plasma discharge modes were used for thin film deposition on silicon wafer pieces. Reactive plasma composition was containing pure TVS or mixtures of TVS and argon or oxygen gas. Atomic force microscopy was used for surface topography and roughness characterization. Cyclic nanoindentation was involved to measurements to determine the Young’s modulus and hardness of prepared films and scratch test was performed to evaluate the degree of adhesion. Special attention was drawn to the characterization of films with a Young’s modulus below 10 GPa. Tip geometry of indenter influence on scratch test was also commented. Surface and mechanical properties of thin films in relation to the deposition conditions were correlated to the obtained results and final analysis of deposition conditions influence is proposed.

Disertační práce se zabývá studiem povrchových vlastností jedno a vícevrstvých filmů deponovaných z vinyltriethoxysilanových a tetravinylsilanových monomerů. Zabývá se také charakterizací adheze jednovrstvých filmů z tetravinylsilanu. Plazmaticky polymerizované tenké vrstvy byly připraveny na leštěných křemíkových substrátech pomocí plazmové depozice z plynné fáze za ustálených podmínek. Povrchové vlastnosti vrstev byly charakterizovány pomocí různých metod rastrovací sondové mikroskopie a nanoindentačních technik jako je konvenční a cyklická nanoindentace. Vrypový test byl použit pro charakterizaci vlastností adheze vrstev. Jednovrstvé filmy připravené za různých depozičních podmínek byly charakterizovány s ohledem na povrchové morfologie a mechanické vlastností (modul pružnosti, tvrdost). Výsledky morfologie povrchu, analýzy zrn, nanoindentace, analýzy konečných prvků a modulů mapování pomohly rozlišit hybridní charakter filmů, které byly deponovány při vyšších výkonech RF-výboje. Nový přístup byl použit v povrchové charakterizaci vícevrstvého filmu pomocí rastrovací sondové mikroskopie a nanoindentace. Adhezívní chování plazmaticky polymerizovaných vrstev různých mechanických vlastností a tloušťek bylo analyzováno pomocí normálních a laterálních síl, koeficientu tření, a snímků vrypů získaných pomocí mikroskopie atomárních sil., doctoral thesis deals with the study of surface properties of single-layer and multilayer thin films deposited from of vinyltriethoxysilane and tetravinylsilane monomers. It also deals with adhesion characterization of single layer tetravinylsilane films. The plasma polymerized thin films were prepared under steady-state deposition conditions on polished silicon wafers using plasma-enhanced chemical vapor deposition. The surface properties of the films were been characterized by different scanning probe microscopy methods and nanoindentation techniques such as conventional depth-sensing nanoindentation and load-partial-unload (cyclic) nanoindentation. While, the nanoscratch test was used to characterize the film adhesion properties. Single layer films prepared at different deposition conditions were characterized with respect to surface morphology and mechanical properties (Young’s modulus and hardness). The results of surface morphology, grain analysis, nanoindentation, finite elemental analysis and modulus mapping helped to know the hybrid nature of single layer films that were deposited at higher powers of RF-discharge. A novel approach was used in surface characterization of multilayer film by scanning probe microscopy and nanoindentation. The adhesion behavior of plasma polymer films of different mechanical properties and film thickness were analyzed by normal and lateral forces, friction coefficient, and scratch images obtained by atomic force microscopy.

Dizertační práce se zabývá přípravou a charakterizací tenkých a-CSi:H a a-CSiO:H vrstev připravených pomocí plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD). Tetravinylsilan (TVS) a jeho směsi s argonem a kyslíkem byly použity pro depozice vrstev jak na planární substráty, tak na svazky vláken. Hlavními charakterizačními technikami byla studována topografie vrstev, a to pomocí mikroskopie atomárních sil (AFM), jejich mechanické vlastnosti pomocí nanoindentace a míra adheze vrstev k substrátu vrypovou zkouškou. Mezi další analyzované vlastnosti patřilo vnitřní pnutí či frikční koeficient. Zvláštní pozornost byla věnována adhezní práci a jejímu stanovení. Tyto znalosti byly dále aplikovány při přípravě povrchových úprav skleněných vláken a následně polymerních kompozitů. Ty byly testovány pomocí vytlačovacího testu a smykového testu krátkých trámečků. Na základě výsledků byly stanoveny vlivy depozičních podmínek a vztahy mezi studovanými vlastnostmi a veličinami., The dissertation thesis deals with the preparation and characterisation of a-CSi:H and a CSiO:H thin films prepared using the process of plasma enhanced chemical vapour deposition (PECVD). Tetravinylsilane (TVS) and its mixtures with argon and oxygen were used to deposit films on both planar substrates and fibre bundles. Main characterisation techniques were employed to study the topography of films, namely atomic force microscopy (AFM). Their mechanical properties were studied through nanoindentation; the nanoscratch test was used to assess the film adhesion to the substrate. Other analysed properties were internal stress and friction coefficient. The particular attention was paid to the work of adhesion and its determination. This knowledge was further applied to the preparation of surface treatments of glass fibres and, subsequently, polymer composites. Those were tested using the push-out test and the short beam shear test. Based on the results, the effects of deposition conditions and the relationships between the studied properties and quantities were determined.

Disertační práce se zabývá studiem povrchových vlastností jedno a vícevrstvých filmů deponovaných z vinyltriethoxysilanových a tetravinylsilanových monomerů. Zabývá se také charakterizací adheze jednovrstvých filmů z tetravinylsilanu. Plazmaticky polymerizované tenké vrstvy byly připraveny na leštěných křemíkových substrátech pomocí plazmové depozice z plynné fáze za ustálených podmínek. Povrchové vlastnosti vrstev byly charakterizovány pomocí různých metod rastrovací sondové mikroskopie a nanoindentačních technik jako je konvenční a cyklická nanoindentace. Vrypový test byl použit pro charakterizaci vlastností adheze vrstev. Jednovrstvé filmy připravené za různých depozičních podmínek byly charakterizovány s ohledem na povrchové morfologie a mechanické vlastností (modul pružnosti, tvrdost). Výsledky morfologie povrchu, analýzy zrn, nanoindentace, analýzy konečných prvků a modulů mapování pomohly rozlišit hybridní charakter filmů, které byly deponovány při vyšších výkonech RF-výboje. Nový přístup byl použit v povrchové charakterizaci vícevrstvého filmu pomocí rastrovací sondové mikroskopie a nanoindentace. Adhezívní chování plazmaticky polymerizovaných vrstev různých mechanických vlastností a tloušťek bylo analyzováno pomocí normálních a laterálních síl, koeficientu tření, a snímků vrypů získaných pomocí mikroskopie atomárních sil., doctoral thesis deals with the study of surface properties of single-layer and multilayer thin films deposited from of vinyltriethoxysilane and tetravinylsilane monomers. It also deals with adhesion characterization of single layer tetravinylsilane films. The plasma polymerized thin films were prepared under steady-state deposition conditions on polished silicon wafers using plasma-enhanced chemical vapor deposition. The surface properties of the films were been characterized by different scanning probe microscopy methods and nanoindentation techniques such as conventional depth-sensing nanoindentation and load-partial-unload (cyclic) nanoindentation. While, the nanoscratch test was used to characterize the film adhesion properties. Single layer films prepared at different deposition conditions were characterized with respect to surface morphology and mechanical properties (Young’s modulus and hardness). The results of surface morphology, grain analysis, nanoindentation, finite elemental analysis and modulus mapping helped to know the hybrid nature of single layer films that were deposited at higher powers of RF-discharge. A novel approach was used in surface characterization of multilayer film by scanning probe microscopy and nanoindentation. The adhesion behavior of plasma polymer films of different mechanical properties and film thickness were analyzed by normal and lateral forces, friction coefficient, and scratch images obtained by atomic force microscopy.

Dizertačná práca sa zaoberá štúdiom morfológie a mechanických vlastností tenkých vrstiev plazmových polymérov na bázi tetravinylsilánu a jeho zmesí s kyslíkom a argónom. Vrstvy boli pripravené na substrátoch z kremíku a skla pomocou metódy plazmochemickej depozície z plynnej fázy. Mikroskopia atomárnych síl bola použitá pre charakterizáciu povrchu vrstiev a pre zobrazenie medzifázového rozhrania kompozitného materiálu s funkčnou medzivrstvou. Mechanické vlastnosti tenkých vrstiev, menovite modul pružnosti a tvrdosť, boli študované pomocou techniky cyklickej nanoindentácie. Nanoindentačné zariadenie bolo použité aj za účelom uskutočnenia vrypovej skúšky, ktorej výsledky umožnili popísať adhéziu pripravených vrstiev k substrátu. V práci je diskutovaný vplyv depozičných podmienok na povrchové a mechanické vlastnosti vrstiev pripravených v kontinuálnom a pulznom režime plazmového výboja na plošných substrátoch. Bola posúdená vhodnosť rôznych techník mikroskopie atomárnych síl na zobrazenie rozhrania vlákno-matrica v kompozitnom materiáli., The doctoral thesis deals with the study of morphology and mechanical properties of thin plasma polymer films based on tetravinylsilane monomer and its mixtures with oxygen and argon. Thin films were prepared by plasma-enhanced chemical vapour deposition on silicon and glass substrates. Atomic force microscopy was used for characterization of thin film surface and for depiction of composite interphase with functional interlayer. Mechanical properties of thin films, namely Young’s modulus and hardness, were studied by cyclic nanoindentation technique. Nanoindentation device was also used to carry out scratch test, which was helpful to describe adhesion of films to substrate. In this thesis the influence of deposition conditions on surface and mechanical properties of thin films prepared in continual and pulse wave on planar substrates is discussed. Also, the suitability of few atomic force microscopy techniques for depiction of composite interphase was reviewed.

Dizertační práce se zabývá přípravou a charakterizací tenkých a-CSi:H a a-CSiO:H vrstev připravených pomocí plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD). Tetravinylsilan (TVS) a jeho směsi s argonem a kyslíkem byly použity pro depozice vrstev jak na planární substráty, tak na svazky vláken. Hlavními charakterizačními technikami byla studována topografie vrstev, a to pomocí mikroskopie atomárních sil (AFM), jejich mechanické vlastnosti pomocí nanoindentace a míra adheze vrstev k substrátu vrypovou zkouškou. Mezi další analyzované vlastnosti patřilo vnitřní pnutí či frikční koeficient. Zvláštní pozornost byla věnována adhezní práci a jejímu stanovení. Tyto znalosti byly dále aplikovány při přípravě povrchových úprav skleněných vláken a následně polymerních kompozitů. Ty byly testovány pomocí vytlačovacího testu a smykového testu krátkých trámečků. Na základě výsledků byly stanoveny vlivy depozičních podmínek a vztahy mezi studovanými vlastnostmi a veličinami., The dissertation thesis deals with the preparation and characterisation of a-CSi:H and a CSiO:H thin films prepared using the process of plasma enhanced chemical vapour deposition (PECVD). Tetravinylsilane (TVS) and its mixtures with argon and oxygen were used to deposit films on both planar substrates and fibre bundles. Main characterisation techniques were employed to study the topography of films, namely atomic force microscopy (AFM). Their mechanical properties were studied through nanoindentation; the nanoscratch test was used to assess the film adhesion to the substrate. Other analysed properties were internal stress and friction coefficient. The particular attention was paid to the work of adhesion and its determination. This knowledge was further applied to the preparation of surface treatments of glass fibres and, subsequently, polymer composites. Those were tested using the push-out test and the short beam shear test. Based on the results, the effects of deposition conditions and the relationships between the studied properties and quantities were determined.

Disertační práce se zabývá studiem povrchových vlastností jedno a vícevrstvých filmů deponovaných z vinyltriethoxysilanových a tetravinylsilanových monomerů. Zabývá se také charakterizací adheze jednovrstvých filmů z tetravinylsilanu. Plazmaticky polymerizované tenké vrstvy byly připraveny na leštěných křemíkových substrátech pomocí plazmové depozice z plynné fáze za ustálených podmínek. Povrchové vlastnosti vrstev byly charakterizovány pomocí různých metod rastrovací sondové mikroskopie a nanoindentačních technik jako je konvenční a cyklická nanoindentace. Vrypový test byl použit pro charakterizaci vlastností adheze vrstev. Jednovrstvé filmy připravené za různých depozičních podmínek byly charakterizovány s ohledem na povrchové morfologie a mechanické vlastností (modul pružnosti, tvrdost). Výsledky morfologie povrchu, analýzy zrn, nanoindentace, analýzy konečných prvků a modulů mapování pomohly rozlišit hybridní charakter filmů, které byly deponovány při vyšších výkonech RF-výboje. Nový přístup byl použit v povrchové charakterizaci vícevrstvého filmu pomocí rastrovací sondové mikroskopie a nanoindentace. Adhezívní chování plazmaticky polymerizovaných vrstev různých mechanických vlastností a tloušťek bylo analyzováno pomocí normálních a laterálních síl, koeficientu tření, a snímků vrypů získaných pomocí mikroskopie atomárních sil., doctoral thesis deals with the study of surface properties of single-layer and multilayer thin films deposited from of vinyltriethoxysilane and tetravinylsilane monomers. It also deals with adhesion characterization of single layer tetravinylsilane films. The plasma polymerized thin films were prepared under steady-state deposition conditions on polished silicon wafers using plasma-enhanced chemical vapor deposition. The surface properties of the films were been characterized by different scanning probe microscopy methods and nanoindentation techniques such as conventional depth-sensing nanoindentation and load-partial-unload (cyclic) nanoindentation. While, the nanoscratch test was used to characterize the film adhesion properties. Single layer films prepared at different deposition conditions were characterized with respect to surface morphology and mechanical properties (Young’s modulus and hardness). The results of surface morphology, grain analysis, nanoindentation, finite elemental analysis and modulus mapping helped to know the hybrid nature of single layer films that were deposited at higher powers of RF-discharge. A novel approach was used in surface characterization of multilayer film by scanning probe microscopy and nanoindentation. The adhesion behavior of plasma polymer films of different mechanical properties and film thickness were analyzed by normal and lateral forces, friction coefficient, and scratch images obtained by atomic force microscopy.

Dizertačná práca sa zaoberá štúdiom morfológie a mechanických vlastností tenkých vrstiev plazmových polymérov na bázi tetravinylsilánu a jeho zmesí s kyslíkom a argónom. Vrstvy boli pripravené na substrátoch z kremíku a skla pomocou metódy plazmochemickej depozície z plynnej fázy. Mikroskopia atomárnych síl bola použitá pre charakterizáciu povrchu vrstiev a pre zobrazenie medzifázového rozhrania kompozitného materiálu s funkčnou medzivrstvou. Mechanické vlastnosti tenkých vrstiev, menovite modul pružnosti a tvrdosť, boli študované pomocou techniky cyklickej nanoindentácie. Nanoindentačné zariadenie bolo použité aj za účelom uskutočnenia vrypovej skúšky, ktorej výsledky umožnili popísať adhéziu pripravených vrstiev k substrátu. V práci je diskutovaný vplyv depozičných podmienok na povrchové a mechanické vlastnosti vrstiev pripravených v kontinuálnom a pulznom režime plazmového výboja na plošných substrátoch. Bola posúdená vhodnosť rôznych techník mikroskopie atomárnych síl na zobrazenie rozhrania vlákno-matrica v kompozitnom materiáli., The doctoral thesis deals with the study of morphology and mechanical properties of thin plasma polymer films based on tetravinylsilane monomer and its mixtures with oxygen and argon. Thin films were prepared by plasma-enhanced chemical vapour deposition on silicon and glass substrates. Atomic force microscopy was used for characterization of thin film surface and for depiction of composite interphase with functional interlayer. Mechanical properties of thin films, namely Young’s modulus and hardness, were studied by cyclic nanoindentation technique. Nanoindentation device was also used to carry out scratch test, which was helpful to describe adhesion of films to substrate. In this thesis the influence of deposition conditions on surface and mechanical properties of thin films prepared in continual and pulse wave on planar substrates is discussed. Also, the suitability of few atomic force microscopy techniques for depiction of composite interphase was reviewed.

Diplomová práca sa zaoberá charakterizáciou adhézie tenkých vrstiev plazmových polymérov na plošných kremíkových substrátoch. Použité vzorky zahrňovali organosilikonové filmy na bázi monoméru tetravinylsilánu pripravené plazmochemickou depozíciou z plynnej fázy. Zvolenou metódou charakterizácie adhezie bola vrypová skúška. Pre testy adhézie filmov bolo použité nanoindentačné zariadenie. Na základe nameraných signálov normálových, laterálnych síl a frikčného koeficientu, ako aj snímok vrypov získaných skenovacím sondovým mikroskopom pracujúcim v režime mikroskopie atomárnych síl, bola popísaná a posúdená adhézia niekoľkých vzorkov plazmových polymérov líšiacich sa mechanickými vlastnosťami a hrúbkou filmu., The diploma thesis deals with characterization of adhesion of plasma polymer films deposited on silicon wafers. The samples included organosilicon thin films based on tetravinylsilane monomer prepared by plasma-enhanced chemical vapour deposition. Scratch test was used to characterize film adhesion employing nanoindentation measurements. Adhesion of plasma polymer films of different mechanical properties and film thickness was analyzed by normal and lateral forces, friction coefficient, and scratch images obtained by scanning probe microscope working in atomic force microscopy mode.

Tato Diplomová práce se zabývá povrchovou analýzou nanokompozitní folie polyetherimidu (PEI) vyztuženého exfoliovanými grafitickými nanodestičkami (xGnP). Analyzovány byly take vzorky nevyztužené PEI folie a samostatné nanodestičky. Vzorky nanokompozitu a PEI folie byly plazmaticky leptány s využitím argonového plazmatu po dobu 1, 3 a 10 hod. Skenovací elektronová mikroskopie (SEM) byla použita pro charakterizaci samostatných nanodestiček rozptýlených na křemíkovém substrátu, původních či leptaných vzorků PEI folie a nanokompozitu. Nanodestičky byly identifikovány při povrchu leptané nanokompozitní folie. Mikroskopie atomárních sil (AFM) byla použita pro zobrazení povrchové topografie separovaných nanodestiček a odkrytých destiček při povrchu leptaného kompozitu. Povrchová drsnost (střední kvadratická hodnota, vzdálenost nejnižšího a nejvyššího bodu) leptaného nanokompozitu narůstala s prodlužující se dobou leptání. Akustická mikroskopie atomárních sil (AFAM) byla použita pro charakterizaci elastické anizotropie leptaných kompozitních vzorků. Nanoindentační měření umožnila charakterizaci lokálních mechanických vlastností PEI a nanokompozitních folií., This Diploma thesis deals with surface analysis of nanocomposite foil – polyetherimide matrix (PEI) reinforced by exfoliated graphite nanoplatelets (xGnP). The PEI foil without reinforcement and separate xGnP particles were also analysed. Samples of the nanocomposite and the PEI foil were etched for various times by argon plasma. Scanning electron microscopy (SEM) was used to characterize xGnP agglomerates dispersed over silicon wafer and pristine/etched samples of PEI foil and nanocomposite xGnP/PEI foil. Graphite nanoplatelets were identified at surface of etched nanocomposite foil. Atomic force microscopy (AFM) was used for surface topography imaging of separate nanoplatelets and those uncovered at the surface of etched nanocomposite. Surface roughness (root mean square, peak to peak) of etched nanocomposite increased with prolonged etching time. Atomic force acoustic microscopy (AFAM) was used to characterize elastic anisotropy of etched nanocomposite. Nanoindentation measurements were employed to characterize the local mechanical properties of PEI and nanocomposite foils.

Předkládaná diplomová práce je zaměřena na přípravu a charakterizaci tenkých vrstev plazmových polymerů na bázi monomeru tetravinylsilanu (TVS). Vzorky byly připraveny v pulzním i kontinuálním režimu plazmového výboje za použití metody plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD). Plazmové polymery byly deponovány na plošné křemíkové substráty z čistého prekurzoru TVS a jeho směsí s argonem nebo kyslíkem. Charakterizace vzorků byla zaměřena především na topografii povrchu a drsnost zkoumanou metodou mikroskopie atomárních sil (AFM), mechanické vlastnosti, konkrétně modul pružnosti a tvrdost, studované cyklickou nanoindentací a posouzení míry adheze vrstvy k substrátu vrypovou zkouškou. Zvláštní pozornost byla věnována charakterizaci vrstev s modulem pružnosti pod 10 GPa. Při určování míry adheze tenké vrstvy k substrátu byl navíc studován i vliv použité geometrie hrotu indentoru. Na základě výsledků byl stanoven vliv depozičních podmínek na mechanické vlastnosti, adhezi a topografii povrchu., Proposed diploma thesis is focused on preparation and characterization of the plasma polymer thin films based on tetravinylsilane monomer (TVS). Plasma enhanced chemical vapour deposition (PECVD) method involving pulse and continual plasma discharge modes were used for thin film deposition on silicon wafer pieces. Reactive plasma composition was containing pure TVS or mixtures of TVS and argon or oxygen gas. Atomic force microscopy was used for surface topography and roughness characterization. Cyclic nanoindentation was involved to measurements to determine the Young’s modulus and hardness of prepared films and scratch test was performed to evaluate the degree of adhesion. Special attention was drawn to the characterization of films with a Young’s modulus below 10 GPa. Tip geometry of indenter influence on scratch test was also commented. Surface and mechanical properties of thin films in relation to the deposition conditions were correlated to the obtained results and final analysis of deposition conditions influence is proposed.

Dizertační práce se zabývá přípravou a charakterizací tenkých a-CSi:H a a-CSiO:H vrstev připravených pomocí plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD). Tetravinylsilan (TVS) a jeho směsi s argonem a kyslíkem byly použity pro depozice vrstev jak na planární substráty, tak na svazky vláken. Hlavními charakterizačními technikami byla studována topografie vrstev, a to pomocí mikroskopie atomárních sil (AFM), jejich mechanické vlastnosti pomocí nanoindentace a míra adheze vrstev k substrátu vrypovou zkouškou. Mezi další analyzované vlastnosti patřilo vnitřní pnutí či frikční koeficient. Zvláštní pozornost byla věnována adhezní práci a jejímu stanovení. Tyto znalosti byly dále aplikovány při přípravě povrchových úprav skleněných vláken a následně polymerních kompozitů. Ty byly testovány pomocí vytlačovacího testu a smykového testu krátkých trámečků. Na základě výsledků byly stanoveny vlivy depozičních podmínek a vztahy mezi studovanými vlastnostmi a veličinami., The dissertation thesis deals with the preparation and characterisation of a-CSi:H and a CSiO:H thin films prepared using the process of plasma enhanced chemical vapour deposition (PECVD). Tetravinylsilane (TVS) and its mixtures with argon and oxygen were used to deposit films on both planar substrates and fibre bundles. Main characterisation techniques were employed to study the topography of films, namely atomic force microscopy (AFM). Their mechanical properties were studied through nanoindentation; the nanoscratch test was used to assess the film adhesion to the substrate. Other analysed properties were internal stress and friction coefficient. The particular attention was paid to the work of adhesion and its determination. This knowledge was further applied to the preparation of surface treatments of glass fibres and, subsequently, polymer composites. Those were tested using the push-out test and the short beam shear test. Based on the results, the effects of deposition conditions and the relationships between the studied properties and quantities were determined.

Disertační práce se zabývá studiem povrchových vlastností jedno a vícevrstvých filmů deponovaných z vinyltriethoxysilanových a tetravinylsilanových monomerů. Zabývá se také charakterizací adheze jednovrstvých filmů z tetravinylsilanu. Plazmaticky polymerizované tenké vrstvy byly připraveny na leštěných křemíkových substrátech pomocí plazmové depozice z plynné fáze za ustálených podmínek. Povrchové vlastnosti vrstev byly charakterizovány pomocí různých metod rastrovací sondové mikroskopie a nanoindentačních technik jako je konvenční a cyklická nanoindentace. Vrypový test byl použit pro charakterizaci vlastností adheze vrstev. Jednovrstvé filmy připravené za různých depozičních podmínek byly charakterizovány s ohledem na povrchové morfologie a mechanické vlastností (modul pružnosti, tvrdost). Výsledky morfologie povrchu, analýzy zrn, nanoindentace, analýzy konečných prvků a modulů mapování pomohly rozlišit hybridní charakter filmů, které byly deponovány při vyšších výkonech RF-výboje. Nový přístup byl použit v povrchové charakterizaci vícevrstvého filmu pomocí rastrovací sondové mikroskopie a nanoindentace. Adhezívní chování plazmaticky polymerizovaných vrstev různých mechanických vlastností a tloušťek bylo analyzováno pomocí normálních a laterálních síl, koeficientu tření, a snímků vrypů získaných pomocí mikroskopie atomárních sil., doctoral thesis deals with the study of surface properties of single-layer and multilayer thin films deposited from of vinyltriethoxysilane and tetravinylsilane monomers. It also deals with adhesion characterization of single layer tetravinylsilane films. The plasma polymerized thin films were prepared under steady-state deposition conditions on polished silicon wafers using plasma-enhanced chemical vapor deposition. The surface properties of the films were been characterized by different scanning probe microscopy methods and nanoindentation techniques such as conventional depth-sensing nanoindentation and load-partial-unload (cyclic) nanoindentation. While, the nanoscratch test was used to characterize the film adhesion properties. Single layer films prepared at different deposition conditions were characterized with respect to surface morphology and mechanical properties (Young’s modulus and hardness). The results of surface morphology, grain analysis, nanoindentation, finite elemental analysis and modulus mapping helped to know the hybrid nature of single layer films that were deposited at higher powers of RF-discharge. A novel approach was used in surface characterization of multilayer film by scanning probe microscopy and nanoindentation. The adhesion behavior of plasma polymer films of different mechanical properties and film thickness were analyzed by normal and lateral forces, friction coefficient, and scratch images obtained by atomic force microscopy.

Diplomová práca sa zaoberá charakterizáciou adhézie tenkých vrstiev plazmových polymérov na plošných kremíkových substrátoch. Použité vzorky zahrňovali organosilikonové filmy na bázi monoméru tetravinylsilánu pripravené plazmochemickou depozíciou z plynnej fázy. Zvolenou metódou charakterizácie adhezie bola vrypová skúška. Pre testy adhézie filmov bolo použité nanoindentačné zariadenie. Na základe nameraných signálov normálových, laterálnych síl a frikčného koeficientu, ako aj snímok vrypov získaných skenovacím sondovým mikroskopom pracujúcim v režime mikroskopie atomárnych síl, bola popísaná a posúdená adhézia niekoľkých vzorkov plazmových polymérov líšiacich sa mechanickými vlastnosťami a hrúbkou filmu., The diploma thesis deals with characterization of adhesion of plasma polymer films deposited on silicon wafers. The samples included organosilicon thin films based on tetravinylsilane monomer prepared by plasma-enhanced chemical vapour deposition. Scratch test was used to characterize film adhesion employing nanoindentation measurements. Adhesion of plasma polymer films of different mechanical properties and film thickness was analyzed by normal and lateral forces, friction coefficient, and scratch images obtained by scanning probe microscope working in atomic force microscopy mode.

Disertační práce se zabývá studiem povrchových vlastností jedno a vícevrstvých filmů deponovaných z vinyltriethoxysilanových a tetravinylsilanových monomerů. Zabývá se také charakterizací adheze jednovrstvých filmů z tetravinylsilanu. Plazmaticky polymerizované tenké vrstvy byly připraveny na leštěných křemíkových substrátech pomocí plazmové depozice z plynné fáze za ustálených podmínek. Povrchové vlastnosti vrstev byly charakterizovány pomocí různých metod rastrovací sondové mikroskopie a nanoindentačních technik jako je konvenční a cyklická nanoindentace. Vrypový test byl použit pro charakterizaci vlastností adheze vrstev. Jednovrstvé filmy připravené za různých depozičních podmínek byly charakterizovány s ohledem na povrchové morfologie a mechanické vlastností (modul pružnosti, tvrdost). Výsledky morfologie povrchu, analýzy zrn, nanoindentace, analýzy konečných prvků a modulů mapování pomohly rozlišit hybridní charakter filmů, které byly deponovány při vyšších výkonech RF-výboje. Nový přístup byl použit v povrchové charakterizaci vícevrstvého filmu pomocí rastrovací sondové mikroskopie a nanoindentace. Adhezívní chování plazmaticky polymerizovaných vrstev různých mechanických vlastností a tloušťek bylo analyzováno pomocí normálních a laterálních síl, koeficientu tření, a snímků vrypů získaných pomocí mikroskopie atomárních sil., doctoral thesis deals with the study of surface properties of single-layer and multilayer thin films deposited from of vinyltriethoxysilane and tetravinylsilane monomers. It also deals with adhesion characterization of single layer tetravinylsilane films. The plasma polymerized thin films were prepared under steady-state deposition conditions on polished silicon wafers using plasma-enhanced chemical vapor deposition. The surface properties of the films were been characterized by different scanning probe microscopy methods and nanoindentation techniques such as conventional depth-sensing nanoindentation and load-partial-unload (cyclic) nanoindentation. While, the nanoscratch test was used to characterize the film adhesion properties. Single layer films prepared at different deposition conditions were characterized with respect to surface morphology and mechanical properties (Young’s modulus and hardness). The results of surface morphology, grain analysis, nanoindentation, finite elemental analysis and modulus mapping helped to know the hybrid nature of single layer films that were deposited at higher powers of RF-discharge. A novel approach was used in surface characterization of multilayer film by scanning probe microscopy and nanoindentation. The adhesion behavior of plasma polymer films of different mechanical properties and film thickness were analyzed by normal and lateral forces, friction coefficient, and scratch images obtained by atomic force microscopy.

Tato Diplomová práce se zabývá povrchovou analýzou nanokompozitní folie polyetherimidu (PEI) vyztuženého exfoliovanými grafitickými nanodestičkami (xGnP). Analyzovány byly take vzorky nevyztužené PEI folie a samostatné nanodestičky. Vzorky nanokompozitu a PEI folie byly plazmaticky leptány s využitím argonového plazmatu po dobu 1, 3 a 10 hod. Skenovací elektronová mikroskopie (SEM) byla použita pro charakterizaci samostatných nanodestiček rozptýlených na křemíkovém substrátu, původních či leptaných vzorků PEI folie a nanokompozitu. Nanodestičky byly identifikovány při povrchu leptané nanokompozitní folie. Mikroskopie atomárních sil (AFM) byla použita pro zobrazení povrchové topografie separovaných nanodestiček a odkrytých destiček při povrchu leptaného kompozitu. Povrchová drsnost (střední kvadratická hodnota, vzdálenost nejnižšího a nejvyššího bodu) leptaného nanokompozitu narůstala s prodlužující se dobou leptání. Akustická mikroskopie atomárních sil (AFAM) byla použita pro charakterizaci elastické anizotropie leptaných kompozitních vzorků. Nanoindentační měření umožnila charakterizaci lokálních mechanických vlastností PEI a nanokompozitních folií., This Diploma thesis deals with surface analysis of nanocomposite foil – polyetherimide matrix (PEI) reinforced by exfoliated graphite nanoplatelets (xGnP). The PEI foil without reinforcement and separate xGnP particles were also analysed. Samples of the nanocomposite and the PEI foil were etched for various times by argon plasma. Scanning electron microscopy (SEM) was used to characterize xGnP agglomerates dispersed over silicon wafer and pristine/etched samples of PEI foil and nanocomposite xGnP/PEI foil. Graphite nanoplatelets were identified at surface of etched nanocomposite foil. Atomic force microscopy (AFM) was used for surface topography imaging of separate nanoplatelets and those uncovered at the surface of etched nanocomposite. Surface roughness (root mean square, peak to peak) of etched nanocomposite increased with prolonged etching time. Atomic force acoustic microscopy (AFAM) was used to characterize elastic anisotropy of etched nanocomposite. Nanoindentation measurements were employed to characterize the local mechanical properties of PEI and nanocomposite foils.

Dizertačná práca sa zaoberá štúdiom morfológie a mechanických vlastností tenkých vrstiev plazmových polymérov na bázi tetravinylsilánu a jeho zmesí s kyslíkom a argónom. Vrstvy boli pripravené na substrátoch z kremíku a skla pomocou metódy plazmochemickej depozície z plynnej fázy. Mikroskopia atomárnych síl bola použitá pre charakterizáciu povrchu vrstiev a pre zobrazenie medzifázového rozhrania kompozitného materiálu s funkčnou medzivrstvou. Mechanické vlastnosti tenkých vrstiev, menovite modul pružnosti a tvrdosť, boli študované pomocou techniky cyklickej nanoindentácie. Nanoindentačné zariadenie bolo použité aj za účelom uskutočnenia vrypovej skúšky, ktorej výsledky umožnili popísať adhéziu pripravených vrstiev k substrátu. V práci je diskutovaný vplyv depozičných podmienok na povrchové a mechanické vlastnosti vrstiev pripravených v kontinuálnom a pulznom režime plazmového výboja na plošných substrátoch. Bola posúdená vhodnosť rôznych techník mikroskopie atomárnych síl na zobrazenie rozhrania vlákno-matrica v kompozitnom materiáli., The doctoral thesis deals with the study of morphology and mechanical properties of thin plasma polymer films based on tetravinylsilane monomer and its mixtures with oxygen and argon. Thin films were prepared by plasma-enhanced chemical vapour deposition on silicon and glass substrates. Atomic force microscopy was used for characterization of thin film surface and for depiction of composite interphase with functional interlayer. Mechanical properties of thin films, namely Young’s modulus and hardness, were studied by cyclic nanoindentation technique. Nanoindentation device was also used to carry out scratch test, which was helpful to describe adhesion of films to substrate. In this thesis the influence of deposition conditions on surface and mechanical properties of thin films prepared in continual and pulse wave on planar substrates is discussed. Also, the suitability of few atomic force microscopy techniques for depiction of composite interphase was reviewed.

Předkládaná diplomová práce je zaměřena na přípravu a charakterizaci tenkých vrstev plazmových polymerů na bázi monomeru tetravinylsilanu (TVS). Vzorky byly připraveny v pulzním i kontinuálním režimu plazmového výboje za použití metody plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD). Plazmové polymery byly deponovány na plošné křemíkové substráty z čistého prekurzoru TVS a jeho směsí s argonem nebo kyslíkem. Charakterizace vzorků byla zaměřena především na topografii povrchu a drsnost zkoumanou metodou mikroskopie atomárních sil (AFM), mechanické vlastnosti, konkrétně modul pružnosti a tvrdost, studované cyklickou nanoindentací a posouzení míry adheze vrstvy k substrátu vrypovou zkouškou. Zvláštní pozornost byla věnována charakterizaci vrstev s modulem pružnosti pod 10 GPa. Při určování míry adheze tenké vrstvy k substrátu byl navíc studován i vliv použité geometrie hrotu indentoru. Na základě výsledků byl stanoven vliv depozičních podmínek na mechanické vlastnosti, adhezi a topografii povrchu., Proposed diploma thesis is focused on preparation and characterization of the plasma polymer thin films based on tetravinylsilane monomer (TVS). Plasma enhanced chemical vapour deposition (PECVD) method involving pulse and continual plasma discharge modes were used for thin film deposition on silicon wafer pieces. Reactive plasma composition was containing pure TVS or mixtures of TVS and argon or oxygen gas. Atomic force microscopy was used for surface topography and roughness characterization. Cyclic nanoindentation was involved to measurements to determine the Young’s modulus and hardness of prepared films and scratch test was performed to evaluate the degree of adhesion. Special attention was drawn to the characterization of films with a Young’s modulus below 10 GPa. Tip geometry of indenter influence on scratch test was also commented. Surface and mechanical properties of thin films in relation to the deposition conditions were correlated to the obtained results and final analysis of deposition conditions influence is proposed.

Dizertační práce se zabývá přípravou a charakterizací tenkých a-CSi:H a a-CSiO:H vrstev připravených pomocí plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD). Tetravinylsilan (TVS) a jeho směsi s argonem a kyslíkem byly použity pro depozice vrstev jak na planární substráty, tak na svazky vláken. Hlavními charakterizačními technikami byla studována topografie vrstev, a to pomocí mikroskopie atomárních sil (AFM), jejich mechanické vlastnosti pomocí nanoindentace a míra adheze vrstev k substrátu vrypovou zkouškou. Mezi další analyzované vlastnosti patřilo vnitřní pnutí či frikční koeficient. Zvláštní pozornost byla věnována adhezní práci a jejímu stanovení. Tyto znalosti byly dále aplikovány při přípravě povrchových úprav skleněných vláken a následně polymerních kompozitů. Ty byly testovány pomocí vytlačovacího testu a smykového testu krátkých trámečků. Na základě výsledků byly stanoveny vlivy depozičních podmínek a vztahy mezi studovanými vlastnostmi a veličinami., The dissertation thesis deals with the preparation and characterisation of a-CSi:H and a CSiO:H thin films prepared using the process of plasma enhanced chemical vapour deposition (PECVD). Tetravinylsilane (TVS) and its mixtures with argon and oxygen were used to deposit films on both planar substrates and fibre bundles. Main characterisation techniques were employed to study the topography of films, namely atomic force microscopy (AFM). Their mechanical properties were studied through nanoindentation; the nanoscratch test was used to assess the film adhesion to the substrate. Other analysed properties were internal stress and friction coefficient. The particular attention was paid to the work of adhesion and its determination. This knowledge was further applied to the preparation of surface treatments of glass fibres and, subsequently, polymer composites. Those were tested using the push-out test and the short beam shear test. Based on the results, the effects of deposition conditions and the relationships between the studied properties and quantities were determined.

Dizertační práce se zabývá přípravou a charakterizací tenkých a-CSi:H a a-CSiO:H vrstev připravených pomocí plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD). Tetravinylsilan (TVS) a jeho směsi s argonem a kyslíkem byly použity pro depozice vrstev jak na planární substráty, tak na svazky vláken. Hlavními charakterizačními technikami byla studována topografie vrstev, a to pomocí mikroskopie atomárních sil (AFM), jejich mechanické vlastnosti pomocí nanoindentace a míra adheze vrstev k substrátu vrypovou zkouškou. Mezi další analyzované vlastnosti patřilo vnitřní pnutí či frikční koeficient. Zvláštní pozornost byla věnována adhezní práci a jejímu stanovení. Tyto znalosti byly dále aplikovány při přípravě povrchových úprav skleněných vláken a následně polymerních kompozitů. Ty byly testovány pomocí vytlačovacího testu a smykového testu krátkých trámečků. Na základě výsledků byly stanoveny vlivy depozičních podmínek a vztahy mezi studovanými vlastnostmi a veličinami., The dissertation thesis deals with the preparation and characterisation of a-CSi:H and a CSiO:H thin films prepared using the process of plasma enhanced chemical vapour deposition (PECVD). Tetravinylsilane (TVS) and its mixtures with argon and oxygen were used to deposit films on both planar substrates and fibre bundles. Main characterisation techniques were employed to study the topography of films, namely atomic force microscopy (AFM). Their mechanical properties were studied through nanoindentation; the nanoscratch test was used to assess the film adhesion to the substrate. Other analysed properties were internal stress and friction coefficient. The particular attention was paid to the work of adhesion and its determination. This knowledge was further applied to the preparation of surface treatments of glass fibres and, subsequently, polymer composites. Those were tested using the push-out test and the short beam shear test. Based on the results, the effects of deposition conditions and the relationships between the studied properties and quantities were determined.

Disertační práce se zabývá studiem povrchových vlastností jedno a vícevrstvých filmů deponovaných z vinyltriethoxysilanových a tetravinylsilanových monomerů. Zabývá se také charakterizací adheze jednovrstvých filmů z tetravinylsilanu. Plazmaticky polymerizované tenké vrstvy byly připraveny na leštěných křemíkových substrátech pomocí plazmové depozice z plynné fáze za ustálených podmínek. Povrchové vlastnosti vrstev byly charakterizovány pomocí různých metod rastrovací sondové mikroskopie a nanoindentačních technik jako je konvenční a cyklická nanoindentace. Vrypový test byl použit pro charakterizaci vlastností adheze vrstev. Jednovrstvé filmy připravené za různých depozičních podmínek byly charakterizovány s ohledem na povrchové morfologie a mechanické vlastností (modul pružnosti, tvrdost). Výsledky morfologie povrchu, analýzy zrn, nanoindentace, analýzy konečných prvků a modulů mapování pomohly rozlišit hybridní charakter filmů, které byly deponovány při vyšších výkonech RF-výboje. Nový přístup byl použit v povrchové charakterizaci vícevrstvého filmu pomocí rastrovací sondové mikroskopie a nanoindentace. Adhezívní chování plazmaticky polymerizovaných vrstev různých mechanických vlastností a tloušťek bylo analyzováno pomocí normálních a laterálních síl, koeficientu tření, a snímků vrypů získaných pomocí mikroskopie atomárních sil., doctoral thesis deals with the study of surface properties of single-layer and multilayer thin films deposited from of vinyltriethoxysilane and tetravinylsilane monomers. It also deals with adhesion characterization of single layer tetravinylsilane films. The plasma polymerized thin films were prepared under steady-state deposition conditions on polished silicon wafers using plasma-enhanced chemical vapor deposition. The surface properties of the films were been characterized by different scanning probe microscopy methods and nanoindentation techniques such as conventional depth-sensing nanoindentation and load-partial-unload (cyclic) nanoindentation. While, the nanoscratch test was used to characterize the film adhesion properties. Single layer films prepared at different deposition conditions were characterized with respect to surface morphology and mechanical properties (Young’s modulus and hardness). The results of surface morphology, grain analysis, nanoindentation, finite elemental analysis and modulus mapping helped to know the hybrid nature of single layer films that were deposited at higher powers of RF-discharge. A novel approach was used in surface characterization of multilayer film by scanning probe microscopy and nanoindentation. The adhesion behavior of plasma polymer films of different mechanical properties and film thickness were analyzed by normal and lateral forces, friction coefficient, and scratch images obtained by atomic force microscopy.

Dizertačná práca sa zaoberá štúdiom morfológie a mechanických vlastností tenkých vrstiev plazmových polymérov na bázi tetravinylsilánu a jeho zmesí s kyslíkom a argónom. Vrstvy boli pripravené na substrátoch z kremíku a skla pomocou metódy plazmochemickej depozície z plynnej fázy. Mikroskopia atomárnych síl bola použitá pre charakterizáciu povrchu vrstiev a pre zobrazenie medzifázového rozhrania kompozitného materiálu s funkčnou medzivrstvou. Mechanické vlastnosti tenkých vrstiev, menovite modul pružnosti a tvrdosť, boli študované pomocou techniky cyklickej nanoindentácie. Nanoindentačné zariadenie bolo použité aj za účelom uskutočnenia vrypovej skúšky, ktorej výsledky umožnili popísať adhéziu pripravených vrstiev k substrátu. V práci je diskutovaný vplyv depozičných podmienok na povrchové a mechanické vlastnosti vrstiev pripravených v kontinuálnom a pulznom režime plazmového výboja na plošných substrátoch. Bola posúdená vhodnosť rôznych techník mikroskopie atomárnych síl na zobrazenie rozhrania vlákno-matrica v kompozitnom materiáli., The doctoral thesis deals with the study of morphology and mechanical properties of thin plasma polymer films based on tetravinylsilane monomer and its mixtures with oxygen and argon. Thin films were prepared by plasma-enhanced chemical vapour deposition on silicon and glass substrates. Atomic force microscopy was used for characterization of thin film surface and for depiction of composite interphase with functional interlayer. Mechanical properties of thin films, namely Young’s modulus and hardness, were studied by cyclic nanoindentation technique. Nanoindentation device was also used to carry out scratch test, which was helpful to describe adhesion of films to substrate. In this thesis the influence of deposition conditions on surface and mechanical properties of thin films prepared in continual and pulse wave on planar substrates is discussed. Also, the suitability of few atomic force microscopy techniques for depiction of composite interphase was reviewed.

Předkládaná diplomová práce je zaměřena na přípravu a charakterizaci tenkých vrstev plazmových polymerů na bázi monomeru tetravinylsilanu (TVS). Vzorky byly připraveny v pulzním i kontinuálním režimu plazmového výboje za použití metody plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD). Plazmové polymery byly deponovány na plošné křemíkové substráty z čistého prekurzoru TVS a jeho směsí s argonem nebo kyslíkem. Charakterizace vzorků byla zaměřena především na topografii povrchu a drsnost zkoumanou metodou mikroskopie atomárních sil (AFM), mechanické vlastnosti, konkrétně modul pružnosti a tvrdost, studované cyklickou nanoindentací a posouzení míry adheze vrstvy k substrátu vrypovou zkouškou. Zvláštní pozornost byla věnována charakterizaci vrstev s modulem pružnosti pod 10 GPa. Při určování míry adheze tenké vrstvy k substrátu byl navíc studován i vliv použité geometrie hrotu indentoru. Na základě výsledků byl stanoven vliv depozičních podmínek na mechanické vlastnosti, adhezi a topografii povrchu., Proposed diploma thesis is focused on preparation and characterization of the plasma polymer thin films based on tetravinylsilane monomer (TVS). Plasma enhanced chemical vapour deposition (PECVD) method involving pulse and continual plasma discharge modes were used for thin film deposition on silicon wafer pieces. Reactive plasma composition was containing pure TVS or mixtures of TVS and argon or oxygen gas. Atomic force microscopy was used for surface topography and roughness characterization. Cyclic nanoindentation was involved to measurements to determine the Young’s modulus and hardness of prepared films and scratch test was performed to evaluate the degree of adhesion. Special attention was drawn to the characterization of films with a Young’s modulus below 10 GPa. Tip geometry of indenter influence on scratch test was also commented. Surface and mechanical properties of thin films in relation to the deposition conditions were correlated to the obtained results and final analysis of deposition conditions influence is proposed.

Diplomová práca sa zaoberá charakterizáciou adhézie tenkých vrstiev plazmových polymérov na plošných kremíkových substrátoch. Použité vzorky zahrňovali organosilikonové filmy na bázi monoméru tetravinylsilánu pripravené plazmochemickou depozíciou z plynnej fázy. Zvolenou metódou charakterizácie adhezie bola vrypová skúška. Pre testy adhézie filmov bolo použité nanoindentačné zariadenie. Na základe nameraných signálov normálových, laterálnych síl a frikčného koeficientu, ako aj snímok vrypov získaných skenovacím sondovým mikroskopom pracujúcim v režime mikroskopie atomárnych síl, bola popísaná a posúdená adhézia niekoľkých vzorkov plazmových polymérov líšiacich sa mechanickými vlastnosťami a hrúbkou filmu., The diploma thesis deals with characterization of adhesion of plasma polymer films deposited on silicon wafers. The samples included organosilicon thin films based on tetravinylsilane monomer prepared by plasma-enhanced chemical vapour deposition. Scratch test was used to characterize film adhesion employing nanoindentation measurements. Adhesion of plasma polymer films of different mechanical properties and film thickness was analyzed by normal and lateral forces, friction coefficient, and scratch images obtained by scanning probe microscope working in atomic force microscopy mode.

Diplomová práca sa zaoberá charakterizáciou adhézie tenkých vrstiev plazmových polymérov na plošných kremíkových substrátoch. Použité vzorky zahrňovali organosilikonové filmy na bázi monoméru tetravinylsilánu pripravené plazmochemickou depozíciou z plynnej fázy. Zvolenou metódou charakterizácie adhezie bola vrypová skúška. Pre testy adhézie filmov bolo použité nanoindentačné zariadenie. Na základe nameraných signálov normálových, laterálnych síl a frikčného koeficientu, ako aj snímok vrypov získaných skenovacím sondovým mikroskopom pracujúcim v režime mikroskopie atomárnych síl, bola popísaná a posúdená adhézia niekoľkých vzorkov plazmových polymérov líšiacich sa mechanickými vlastnosťami a hrúbkou filmu., The diploma thesis deals with characterization of adhesion of plasma polymer films deposited on silicon wafers. The samples included organosilicon thin films based on tetravinylsilane monomer prepared by plasma-enhanced chemical vapour deposition. Scratch test was used to characterize film adhesion employing nanoindentation measurements. Adhesion of plasma polymer films of different mechanical properties and film thickness was analyzed by normal and lateral forces, friction coefficient, and scratch images obtained by scanning probe microscope working in atomic force microscopy mode.

Dizertačná práca sa zaoberá štúdiom morfológie a mechanických vlastností tenkých vrstiev plazmových polymérov na bázi tetravinylsilánu a jeho zmesí s kyslíkom a argónom. Vrstvy boli pripravené na substrátoch z kremíku a skla pomocou metódy plazmochemickej depozície z plynnej fázy. Mikroskopia atomárnych síl bola použitá pre charakterizáciu povrchu vrstiev a pre zobrazenie medzifázového rozhrania kompozitného materiálu s funkčnou medzivrstvou. Mechanické vlastnosti tenkých vrstiev, menovite modul pružnosti a tvrdosť, boli študované pomocou techniky cyklickej nanoindentácie. Nanoindentačné zariadenie bolo použité aj za účelom uskutočnenia vrypovej skúšky, ktorej výsledky umožnili popísať adhéziu pripravených vrstiev k substrátu. V práci je diskutovaný vplyv depozičných podmienok na povrchové a mechanické vlastnosti vrstiev pripravených v kontinuálnom a pulznom režime plazmového výboja na plošných substrátoch. Bola posúdená vhodnosť rôznych techník mikroskopie atomárnych síl na zobrazenie rozhrania vlákno-matrica v kompozitnom materiáli., The doctoral thesis deals with the study of morphology and mechanical properties of thin plasma polymer films based on tetravinylsilane monomer and its mixtures with oxygen and argon. Thin films were prepared by plasma-enhanced chemical vapour deposition on silicon and glass substrates. Atomic force microscopy was used for characterization of thin film surface and for depiction of composite interphase with functional interlayer. Mechanical properties of thin films, namely Young’s modulus and hardness, were studied by cyclic nanoindentation technique. Nanoindentation device was also used to carry out scratch test, which was helpful to describe adhesion of films to substrate. In this thesis the influence of deposition conditions on surface and mechanical properties of thin films prepared in continual and pulse wave on planar substrates is discussed. Also, the suitability of few atomic force microscopy techniques for depiction of composite interphase was reviewed.

Tato Diplomová práce se zabývá povrchovou analýzou nanokompozitní folie polyetherimidu (PEI) vyztuženého exfoliovanými grafitickými nanodestičkami (xGnP). Analyzovány byly take vzorky nevyztužené PEI folie a samostatné nanodestičky. Vzorky nanokompozitu a PEI folie byly plazmaticky leptány s využitím argonového plazmatu po dobu 1, 3 a 10 hod. Skenovací elektronová mikroskopie (SEM) byla použita pro charakterizaci samostatných nanodestiček rozptýlených na křemíkovém substrátu, původních či leptaných vzorků PEI folie a nanokompozitu. Nanodestičky byly identifikovány při povrchu leptané nanokompozitní folie. Mikroskopie atomárních sil (AFM) byla použita pro zobrazení povrchové topografie separovaných nanodestiček a odkrytých destiček při povrchu leptaného kompozitu. Povrchová drsnost (střední kvadratická hodnota, vzdálenost nejnižšího a nejvyššího bodu) leptaného nanokompozitu narůstala s prodlužující se dobou leptání. Akustická mikroskopie atomárních sil (AFAM) byla použita pro charakterizaci elastické anizotropie leptaných kompozitních vzorků. Nanoindentační měření umožnila charakterizaci lokálních mechanických vlastností PEI a nanokompozitních folií., This Diploma thesis deals with surface analysis of nanocomposite foil – polyetherimide matrix (PEI) reinforced by exfoliated graphite nanoplatelets (xGnP). The PEI foil without reinforcement and separate xGnP particles were also analysed. Samples of the nanocomposite and the PEI foil were etched for various times by argon plasma. Scanning electron microscopy (SEM) was used to characterize xGnP agglomerates dispersed over silicon wafer and pristine/etched samples of PEI foil and nanocomposite xGnP/PEI foil. Graphite nanoplatelets were identified at surface of etched nanocomposite foil. Atomic force microscopy (AFM) was used for surface topography imaging of separate nanoplatelets and those uncovered at the surface of etched nanocomposite. Surface roughness (root mean square, peak to peak) of etched nanocomposite increased with prolonged etching time. Atomic force acoustic microscopy (AFAM) was used to characterize elastic anisotropy of etched nanocomposite. Nanoindentation measurements were employed to characterize the local mechanical properties of PEI and nanocomposite foils.

Předkládaná diplomová práce je zaměřena na přípravu a charakterizaci tenkých vrstev plazmových polymerů na bázi monomeru tetravinylsilanu (TVS). Vzorky byly připraveny v pulzním i kontinuálním režimu plazmového výboje za použití metody plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD). Plazmové polymery byly deponovány na plošné křemíkové substráty z čistého prekurzoru TVS a jeho směsí s argonem nebo kyslíkem. Charakterizace vzorků byla zaměřena především na topografii povrchu a drsnost zkoumanou metodou mikroskopie atomárních sil (AFM), mechanické vlastnosti, konkrétně modul pružnosti a tvrdost, studované cyklickou nanoindentací a posouzení míry adheze vrstvy k substrátu vrypovou zkouškou. Zvláštní pozornost byla věnována charakterizaci vrstev s modulem pružnosti pod 10 GPa. Při určování míry adheze tenké vrstvy k substrátu byl navíc studován i vliv použité geometrie hrotu indentoru. Na základě výsledků byl stanoven vliv depozičních podmínek na mechanické vlastnosti, adhezi a topografii povrchu., Proposed diploma thesis is focused on preparation and characterization of the plasma polymer thin films based on tetravinylsilane monomer (TVS). Plasma enhanced chemical vapour deposition (PECVD) method involving pulse and continual plasma discharge modes were used for thin film deposition on silicon wafer pieces. Reactive plasma composition was containing pure TVS or mixtures of TVS and argon or oxygen gas. Atomic force microscopy was used for surface topography and roughness characterization. Cyclic nanoindentation was involved to measurements to determine the Young’s modulus and hardness of prepared films and scratch test was performed to evaluate the degree of adhesion. Special attention was drawn to the characterization of films with a Young’s modulus below 10 GPa. Tip geometry of indenter influence on scratch test was also commented. Surface and mechanical properties of thin films in relation to the deposition conditions were correlated to the obtained results and final analysis of deposition conditions influence is proposed.

Diplomová práca sa zaoberá charakterizáciou adhézie tenkých vrstiev plazmových polymérov na plošných kremíkových substrátoch. Použité vzorky zahrňovali organosilikonové filmy na bázi monoméru tetravinylsilánu pripravené plazmochemickou depozíciou z plynnej fázy. Zvolenou metódou charakterizácie adhezie bola vrypová skúška. Pre testy adhézie filmov bolo použité nanoindentačné zariadenie. Na základe nameraných signálov normálových, laterálnych síl a frikčného koeficientu, ako aj snímok vrypov získaných skenovacím sondovým mikroskopom pracujúcim v režime mikroskopie atomárnych síl, bola popísaná a posúdená adhézia niekoľkých vzorkov plazmových polymérov líšiacich sa mechanickými vlastnosťami a hrúbkou filmu., The diploma thesis deals with characterization of adhesion of plasma polymer films deposited on silicon wafers. The samples included organosilicon thin films based on tetravinylsilane monomer prepared by plasma-enhanced chemical vapour deposition. Scratch test was used to characterize film adhesion employing nanoindentation measurements. Adhesion of plasma polymer films of different mechanical properties and film thickness was analyzed by normal and lateral forces, friction coefficient, and scratch images obtained by scanning probe microscope working in atomic force microscopy mode.

Tato Diplomová práce se zabývá povrchovou analýzou nanokompozitní folie polyetherimidu (PEI) vyztuženého exfoliovanými grafitickými nanodestičkami (xGnP). Analyzovány byly take vzorky nevyztužené PEI folie a samostatné nanodestičky. Vzorky nanokompozitu a PEI folie byly plazmaticky leptány s využitím argonového plazmatu po dobu 1, 3 a 10 hod. Skenovací elektronová mikroskopie (SEM) byla použita pro charakterizaci samostatných nanodestiček rozptýlených na křemíkovém substrátu, původních či leptaných vzorků PEI folie a nanokompozitu. Nanodestičky byly identifikovány při povrchu leptané nanokompozitní folie. Mikroskopie atomárních sil (AFM) byla použita pro zobrazení povrchové topografie separovaných nanodestiček a odkrytých destiček při povrchu leptaného kompozitu. Povrchová drsnost (střední kvadratická hodnota, vzdálenost nejnižšího a nejvyššího bodu) leptaného nanokompozitu narůstala s prodlužující se dobou leptání. Akustická mikroskopie atomárních sil (AFAM) byla použita pro charakterizaci elastické anizotropie leptaných kompozitních vzorků. Nanoindentační měření umožnila charakterizaci lokálních mechanických vlastností PEI a nanokompozitních folií., This Diploma thesis deals with surface analysis of nanocomposite foil – polyetherimide matrix (PEI) reinforced by exfoliated graphite nanoplatelets (xGnP). The PEI foil without reinforcement and separate xGnP particles were also analysed. Samples of the nanocomposite and the PEI foil were etched for various times by argon plasma. Scanning electron microscopy (SEM) was used to characterize xGnP agglomerates dispersed over silicon wafer and pristine/etched samples of PEI foil and nanocomposite xGnP/PEI foil. Graphite nanoplatelets were identified at surface of etched nanocomposite foil. Atomic force microscopy (AFM) was used for surface topography imaging of separate nanoplatelets and those uncovered at the surface of etched nanocomposite. Surface roughness (root mean square, peak to peak) of etched nanocomposite increased with prolonged etching time. Atomic force acoustic microscopy (AFAM) was used to characterize elastic anisotropy of etched nanocomposite. Nanoindentation measurements were employed to characterize the local mechanical properties of PEI and nanocomposite foils.

Předkládaná diplomová práce je zaměřena na přípravu a charakterizaci tenkých vrstev plazmových polymerů na bázi monomeru tetravinylsilanu (TVS). Vzorky byly připraveny v pulzním i kontinuálním režimu plazmového výboje za použití metody plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD). Plazmové polymery byly deponovány na plošné křemíkové substráty z čistého prekurzoru TVS a jeho směsí s argonem nebo kyslíkem. Charakterizace vzorků byla zaměřena především na topografii povrchu a drsnost zkoumanou metodou mikroskopie atomárních sil (AFM), mechanické vlastnosti, konkrétně modul pružnosti a tvrdost, studované cyklickou nanoindentací a posouzení míry adheze vrstvy k substrátu vrypovou zkouškou. Zvláštní pozornost byla věnována charakterizaci vrstev s modulem pružnosti pod 10 GPa. Při určování míry adheze tenké vrstvy k substrátu byl navíc studován i vliv použité geometrie hrotu indentoru. Na základě výsledků byl stanoven vliv depozičních podmínek na mechanické vlastnosti, adhezi a topografii povrchu., Proposed diploma thesis is focused on preparation and characterization of the plasma polymer thin films based on tetravinylsilane monomer (TVS). Plasma enhanced chemical vapour deposition (PECVD) method involving pulse and continual plasma discharge modes were used for thin film deposition on silicon wafer pieces. Reactive plasma composition was containing pure TVS or mixtures of TVS and argon or oxygen gas. Atomic force microscopy was used for surface topography and roughness characterization. Cyclic nanoindentation was involved to measurements to determine the Young’s modulus and hardness of prepared films and scratch test was performed to evaluate the degree of adhesion. Special attention was drawn to the characterization of films with a Young’s modulus below 10 GPa. Tip geometry of indenter influence on scratch test was also commented. Surface and mechanical properties of thin films in relation to the deposition conditions were correlated to the obtained results and final analysis of deposition conditions influence is proposed.