ModificaÃÃo das propriedades mecÃnicas do polietileno de ultra-alto peso molecular por implantaÃÃo iÃnica por imersÃo em plasma de nitrogÃnio.

AUTOR(ES)

Marcondes, Andrà Ricardo

DATA DE PUBLICAÇÃO

2005

RESUMO

Neste trabalho sÃo apresentados os resultados obtidos com a implantaÃÃo iÃnica de nitrogÃnio por imersÃo em plasma (IIIP ou 3IP) do polietileno de ultra-alto peso molecular (PEUAPM). Um dos principais objetivos do tratamento foi o de promover a melhora das propriedades mecÃnicas do PEUAPM, principalmente a dureza e o mÃdulo de elasticidade. Tais propriedades foram melhoradas a partir de alteraÃÃes estruturais, induzidas na superfÃcie do polÃmero, quando submetido ao bombardeamento por Ãons de nitrogÃnio por imersÃo em plasma. Verificou-se, atravÃs da espectroscopia Raman e da espectroscopia de fotoelÃtrons excitados por raio-X, que a implantaÃÃo forÃada de Ãons energÃticos no polÃmero causa o rompimento, em sua grande maioria, de ligaÃÃes carbono-hidrogÃnio, levando à desidrogenaÃÃo do material em sua superfÃcie. Em decorrÃncia da desidrogenaÃÃo do material, e da conseqÃente alteraÃÃo no modo de hibridizaÃÃo de grande parte dos Ãtomos de carbono, que passam de carbonos sp2 para carbonos sp3, hà a formaÃÃo de ligaÃÃes cruzadas entre cadeias carbÃnicas adjacentes. Esse fenÃmeno à associado à formaÃÃo de uma fina camada de material muito duro sobre a superfÃcie do polÃmero chamado Carbono tipo Diamante (DLC). A tÃcnica de nanoindentaÃÃo foi usada para se determinar a dureza e mÃdulo de elasticidade apÃs o tratamento e a tÃcnica AFM usada para se verificar as alteraÃÃes de rugosidade na superfÃcie do material. AlÃm de se constatar a formaÃÃo do DLC e a melhora de algumas propriedades mecÃnicas do material, o trabalho se estende um pouco alÃm, buscando determinar a influÃncia da intensidade dos pulsos e do tempo do tratamento na formaÃÃo do DLC, com o intuito de apresentar informaÃÃes que possam indicar ou sugerir condiÃÃes Ãtimas de tratamento do PEUAPM por 3IP de nitrogÃnio.

ASSUNTO(S)

plasmas (fÃsica) nitrogÃnio polÃmeros tratamento de superfÃcies espectroscopia propriedades mecÃnicas polietilenos carbono implantaÃÃo de Ãon diamantes

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