Examinando por Materia "Magnetron sputtering"

Mostrando 1 - 3 de 3
  • Miniatura
    PublicaciónAcceso abierto
    Estudio del comportamiento frente a la corrosión a altas temperaturas de multicapas nanoestructuradas de 8YSZ/α-Al2O3 depositadas sobre acero por sputtering [recurso electrónico]
    (2019-09-30) Sánchez Quintero, Oscar Mauricio; Zambrano Romero, Gustavo Adolfo; Caicedo Angulo, Julio César
    El objetivo es estudiar el comportamiento a la corrosión en caliente y los cambios morfológicos del sistema multicapa [YSZ/¿-Al2O3]n, con diferente número de bicapas (n=1, 10, 30, 50 y 70), manteniendo constante el espesor (1.8 ¿m), depositados sobre sustratos de acero inoxidable AISI 304 y silicio, mediante un sistema multi-blanco de pulverización catódica por magnetrón r.f. (13.56 MHz) a una temperatura de 250 °C, a partir de blancos estequiométricos de 8YSZ y ¿-Al2O3. Los recubrimientos se caracterizaron por microscopía electrónica de barrido (SEM) en sección transversal que corrobora que los recubrimientos depositados presentan una superficie homogénea y que la formación de la bicapa de [8YSZ/¿-Al2O3]n se reproduce correctamente. La composición química para n=1 se obtuvo a través de espectroscopia de energía de dispersión de rayos-X (EDS), donde se evidencia similitudes con la composición química apropiada para recubrimientos de barrera térmica. La caracterización estructural por difracción de rayos-X (XRD), mostró la coexistencia de ¿- Al2O3, con su estructura romboédrica en su orientación preferencial (104), y la fase tetragonal de 8YSZ con la orientación t(101). Para la evaluación de la corrosión a altas temperaturas se realizó en ensayo con sales fundidas de una composición de 43% mol V2O5 ¿ 57 % mol Na2SO4, a tres temperaturas 600, 650 y 700 °C, con el objeto de analizar por espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) y curvas potenciodinámicas, donde muestra que con el incremento del número de bicapas, la velocidad de corrosión presenta una disminución.
  • Miniatura
    PublicaciónAcceso abierto
    Producción y caracterización de recubrimientos de TiSin obtenidas por la técnica de magnetrón sputtering reactivo
    (2012) Guerra Betancourt, Jose Luis
    Se depositaron recubrimientos de TiSiN mediante D.C Magnetrón Sputtering reactivo sobre sustratos de acero inoxidable AISI 304, vidrio y silicio (111), variando el flujo de N2, con el fin de estudiar su efecto en las propiedades estructurales, mecánicas, tribológicas y de corrosión. Los recubrimientos se depositaron utilizando un blanco de Ti-Si (90-10 %at.) con 99.999% de pureza. La caracterización estructural se realizó por medio de Difracción de Rayos X (XRD), encontrando los picos correspondientes a cristalitos de TiN. Al no encontrar evidencias de la formación de las fases Ti-Si-N, Ti-Si, Ti ó Si libre, se determinó que el compuesto está formado por granos cristalinos de TiN en una matriz amorfa de SiN. Dicho resultado está apoyado en análisis realizados por FTIR y EDS. Las propiedades superficiales se obtuvieron por medio de perfilometría, obteniendo capas densas con rugosidad promedio de ~24 nm. Las propiedades mecánicas y la adhesión fueron estudiadas por medio de nanoindentación y rayado, obteniendo valores de dureza alrededor de 23 GPa cuando se utilizan bajos flujos de N2. Los recubrimientos obtenidos muestran signos de fragilidad al presentar cargas cohesivas bajas (Lc1 ~4N), sin embargo muestran fallas adhesivas a cargas criticas de ~27N. El comportamiento de la fricción se obtuvo por medio de Bola en Disco ¿PIN ON DISK, con un contrapar de acero 440. Los resultados indican alta fricción causada por procesos de abrasión-adhesión, dominados por el comportamiento del debris. Los análisis de las pistas de desgaste, realizados por medio de perfilometría, estereoscopia y SEM, mostraron que la adhesión de partículas duras sobre la superficie incrementa la resistencia al desgaste del sustrato en un orden de magnitud. Este efecto se ve favorecido cuando se depositan los recubrimientos con flujos de N2 entre 0.2 y 0.8 sccm. La resistencia a la corrosión fue evaluada por medio de curvas potenciodinámicas y resistencia a la polarización lineal (RPL), calculando los valores de potencial de corrosión (mV), potencial de picado (mV), velocidad de corrosión (MPY) y el factor de porosidad (%). Se observo que los recubrimientos protegen la superficie del acero del ataque corrosivo, incrementando la pasivasión y reduciendo el picado.
  • Miniatura
    PublicaciónAcceso abierto
    Propiedades mecánicas y tribológicas de películas de WS2 depositadas por medio de magnetrón sputtering DC no reactivo para aplicación en lubricación sólida.
    (2015-11-24) Berrio Ortiz, Edison
    Se depositaron recubrimientos de Bisulfuro de tungsteno (WS2) por medio de DC magnetrón sputtering no reactivo sobre sustratos de acero 304, vidrio y silicio orientado (111), variando el potencial de polarización (Bias), con el fin de determinar si el material posee las propiedades necesarias para ser utilizado como lubricante sólido en ambientes con humedades relativas superiores a 40%. Por medio de análisis infrarrojo FTIR, se observó la aparición de vibraciones correspondientes a la banda D (Distorted Band), indicando cierto grado de anisotropía, la cual incide sobre las características cristalográficas del material. Por medio de Difracción de Rayos X, se determinó que los recubrimientos obtenidos poseen estructura cristalina hexagonal, con textura combinada en planos (100) y (101), los cuales son paralelos al eje c y están relacionados con rompimiento columnar y posterior formación de una película de transferencia. De igual forma, se observó que el potencial de polarización afecta la estructura cristalina del material, lo que resulta influyente en su comportamiento tribológico. Se determinó alta ductilidad y plasticidad, a partir del estudio de las propiedades mecánicas y la adhesión. Utilizando la técnica de bola en disco, se determinó que al aumentar la carga de 1 a 5N, mejora el comportamiento de la fricción cuando se utiliza un par de alúmina, encontrando coeficientes de fricción del orden de 0.09 sostenidos hasta ~35m, determinando que la tribo-oxidación posee gran influencia al propiciar la transición de mecanismos de desgaste adhesivo a abrasivo. Utilizando el modelo de Archard se obtuvieron coeficientes de desgaste del orden de 10-9, lo cual indica alta protección sobre el sustrato y generación de una película de transferencia sobre el par (observada por medio de microscopía). Cuando se utiliza un par reactivo, se determinó que la tribo-oxidación influye en el comportamiento tribológico del sistema, al generar partículas de desgaste abrasivas, las cuales provienen tanto del par como del sustrato parcialmente expuesto, incrementando la inestabilidad del coeficiente de fricción y posterior aumento del desgaste. Por medio de curvas potencio-dinámicas, se observó que el material provee alta protección contra la corrosión del acero 304, mostrando alta capacidad de pasivación y baja velocidad de corrosión.