Investigating surface pre-treatment and diamond nanoseed deposition on glass by ultrasonic spraycoating and inkjet printing for industrial applications

Abstract

In dit onderzoek worden twee verschillende depositiemethoden onderzocht om diamantcoatings aan te brengen. Inktjet printen, waarbij diamantzaden zeer nauwkeurig in een fijn patroon worden afgezet, voornamelijk om de thermische geleidbaarheid in elektronica te verbeteren, en ultrasoon spraycoaten, waarbij een wolk van kleine druppeltjes wordt gecreëerd om grotere oppervlakken te coaten voor krasbestendige toepassingen. Elke methode vereist verschillende oppervlaktevoorwaarden van het substraat: inktjet printen vereist een relatief lage surface free energy van het oppervlak, terwijl ultrasoon spuiten een hoge surface free energy van het oppervlak vereist. Deze thesis vergelijkt een chemisch met een fysisch voorbehandelingsproces, respectievelijk UV-O3 en O2-plasma. Bovendien beoogt deze thesis het ideale tijdsinterval tussen voorbehandeling en applicatieproces te bepalen en te visualiseren.

Voor deze opzet van experimenten werden zes sets van samples geprepareerd: drie sets voor UV-O3 en drie sets voor O2-plasma. Van deze sets werd er één gebruikt om de contacthoek elke 24 uur te meten gedurende 21 dagen om de surface free energy van het oppervlak te bepalen. De andere sets werden gebruikt om te coaten.

Het resultaat van deze masterproef brengt in kaart dat voor het afzetten van uniforme coatings met de ultrasone spraycoater een periode van één tot vijf dagen ideaal is met een UV-O3 behandeling, terwijl voor het printen van patronen met inkjet een periode van minstens tien dagen nodig is met een O2-plasma behandeling.