مطالعه‌ای درباره‌ی اثر پیش‌ماده‌ی هیدروکربنی بر ساختار پوشش کربن شبه‌الماس ایجادشده توسط فنّاوری رسوب‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌دهی پرتو یونی

در پژوهش حاضر، پوشش کربن شبه‌الماس با دو پیش‌ماده‌ی هیدروکربنی متان (ch4) و استیلن (c2h2) توسط فرایند pvd-ibd  اعمال شد. سپس، برای مطالعه‌ی اثر پیش‌ماده‌ی هیدروکربنی بر تحولات ساختاری و مکانیکی پوشش‌ کربن شبه‌الماس از آنالیزهای طیف‌سنجی رامان و نانودندانه‌گذاری استفاده شد. از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (fesem) و نیروی اتمی (afm) برای بررسی ریخت‌شناسی و توپوگرافی سطح پوشش‌های ایجادشده استفاده شد. نتایج حاصل از آنالیز رامان نسبت id/ig کوچک‌تر و fwhm (پهنا در نصف بیشینه‌ی قله‌ی g) بزرگ‌تری را برای پوشش کربن شبه‌الماس با پیش‌ماده‌ی هیدروکربنی استیلن نشان داد. تصاویر fesem از مقطع پوشش‌های ایجادشده حاکی از بالاتر بودن نرخ رسوب‌ گونه‌های کربنی توسط پیش‌ماده‌ی استیلن بود. نتایج حاصل از آنالیز afm گویای کمتر بودن زبری سطح پوشش کربن شبه‌الماس حاصل از پیش‌ماده‌ی هیدروکربنی استیلن در مقایسه با متان بود. نتایج حاصل از آزمون نانودندانه‌گذاری نشان داد که پوشش کربن شبه‌الماس ایجادشده با منبع گازی استیلن (c2h2) دارای سختی (h) و مدول الاستیک (e) بالاتری هستند.

a study on the role of hydrocarbon precursor on structure of diamond-like carbon coating applied by ion beam deposition technology

in the present study, diamond-like carbon (dlc) coating was applied using two hydrocarbon precursors, methane (ch4) and acetylene (c2h2) through the pvd-ibd process. raman spectroscopy and nano-indentation analyses were conducted to study the effect of hydrocarbon precursor on the structural and mechanical properties of the dlc coatings. additionally, field emission scanning electron microscopy (fesem) and atomic force microscopy (afm) were employed to investigate the surface morphology and topography of the created coatings. the results from raman analysis revealed a smaller id/ig ratio and a larger fwhm for the dlc coating synthesized with acetylene hydrocarbon precursor. cross-sectional fesem images of the resulting coatings demonstrated a higher deposition rate of carbonaceous species when using the acetylene precursor. further, afm analysis showed that the surface roughness of the dlc coating produced with acetylene hydrocarbon precursor was lower than that obtained with methane. finally, nano-indentation testing indicated that the dlc coating created using acetylene gas source (c2h2) exhibited higher hardness (h) and elastic modulus (e).