Variación de las propiedades mecánicas con el tratamiento térmico de películas delgadas mesoporosas de TiO2

DIEGO F. LIONELLO; PAULA Y. STEINBERG; M. MERCEDES ZALDUENDO; PAULA C. ANGELOMÉ; M. CECILIA FUERTES; GALO J. A. A. SOLER-ILLIA

CABA

Encuentro; XVI Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2016

Las películas mesoporosas de TiO2 (PMT) presentan poros monodispersos ordenados, alta área específica y son utilizadas en aplicaciones como celdas fotovoltaicas, sensores, y microelectrónica[1]. En cada una de ellas, es necesario evaluar la estabilidad térmica y mecánica del recubrimiento poroso. En este trabajo se estudió la variación de las propiedades mecánicas de PMT con el tratamiento térmico (TT). Las películas se obtuvieron por técnica sol-gel y autoensamblado inducido por evaporación. Se partió de un sol con TiCl4 como precursor del óxido y Brij58 como molde de poros y se depositaron films sobre sustratos de vidrio (TBV) y silicio (TBS) mediante dip-coating. Luego, las películas se expusieron a una serie de TT para consolidar la matriz inorgánica, eliminar el molde y, eventualmente, cristalizar el óxido. Las PMT fueron caracterizadas mediante porosimetría elipsométrica ambiental (PEA), espectroscopía Raman y nanoindentación (NI)[2]. Tanto por PEA como por NI se observa un aumento del módulo de Young (E) en las muestras TBS, mientras que las TBV exhiben un aumento y luego una disminución de E. Esto puede deberse a la diferente evolución de la porosidad y cristalinidad de los films con el calentamiento.REFERENCIAS1.Soler-Illia, G.J.A.A, et al., Critical aspects in the production of periodically ordered mesoporous titania thin films. Nanoscale, Vol. 4, No. 8, 2549-2566, 2012.2.Oliver, W.C. and G.M. Pharr, Measurement of hardness and elastic modulus by instrumented indentation: Advances in understanding and refinements to methodology. J. Mater. Res., Vol. 19, No. 01, 3-20, 2004.