電漿聚合矽－氧－碳化合物於金屬表面之保護研究

The Protective Performance of Silicon Oxycarbide Films Deposited by Plasma Polymerization on Metallic Surface

張修誠(H.C. Chang) ； 周宛瑱(W.T. Chou) ； 何主亮(J.L. He) ； 陳俊名(C.M. Chen)

《真空科技》 22卷1期 (2009/03) Pp. 30-35

https://doi.org/10.29808/JVSROC.200903.0004

摘要

透過適當的原料選擇，電漿聚合可應用於不同場合，如抗沾黏、消光（或抗反射）、阻水及生醫等領域。該技術具有低溫沉積、低真空操作、低成本及均鍍能力(throwing power)佳等優點，結合這些優點，選擇適當原料製造出非晶且緻密的鍍膜施鍍在金屬表面，預期對金屬的保固是一項潛在的應用。因此本研究採用電漿聚合鍍膜技術，選擇無毒性的原料，經過最佳化的成膜條件之努力後，於常見的JIS 304不銹鋼、碳鋼及矽晶片表面上沉積代表性鍍膜。所獲得之鍍膜利用X光繞射分析來鑑定結晶性，以掃描式電子顯微鏡來觀察橫截面型態，且搭配能量散佈光譜儀來分析鍍膜的成分。鍍膜特性方面，利用恆電位儀所得極化曲線來得知鍍膜耐蝕性，藉由鉛筆硬度測試及維氏微硬度試驗來測試鍍膜硬度，百格附著性測試來得知鍍膜的附著性。
研究結果顯示，本研究中可藉由施鍍條件控制，設計出非晶或短程有序結構之鍍膜。相較於碳鋼原材，在鍍膜厚度為5μm時，其腐蝕電流I(下標 corr.)大幅降低為十分之一，顯示鍍膜可完整覆蓋基材。在機械性質的表現上，鉛筆硬度可達到9H的最高等級。同樣荷重下，微硬度試驗可明顯看出經過鍍膜處理後之不銹鋼片其壓痕略小於原材且壓痕呈圓形，顯示鍍膜為彈性體。百格附著性測試顯示出5B的最高等級。

關鍵字

電漿聚合 ； 矽－氧－碳 ； 保護性塗層