Propiedades mecánicas de Recubrimientos de Ti-Si-N sintetizado por pulverización catódica reactiva
PDF
HTML
PDF (English)
XML
XML (English)

Palabras clave

FTIR
nitrogen flow
mechanical properties
Ti- Si-N protective thin films
XRD FTIR
flujo de nitrógeno
propiedades mecánicas
recubrimientos protectores de Ti-Si-N
XRD.

Cómo citar

Guerra Betancourt, J. L., González Carmona, J. M., Ruden Muñoz, A., Ortega, C., & Sequeda, F. (2015). Propiedades mecánicas de Recubrimientos de Ti-Si-N sintetizado por pulverización catódica reactiva. Informador Técnico, 79(1), 11–17. https://doi.org/10.23850/22565035.132

Resumen

Se depositaron recubrimientos de Ti-Si-N mediante DC Magnetrón Sputtering reactivo, sobre sustratos de acero inoxidable AISI 304, variando el flujo de N2, con el fin de estudiar su efecto en las propiedades estructurales, mecánicas y tribológicas. 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), con lo cual se encontraron los picos correspondientes a cristalitos de TiN. Al no encontrar evidencias de la formación de las fases Ti-Si-N, Ti-Si, Ti o 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 mecánicas fueron estudiadas por medio de nanoindentación, obteniendo valores de dureza alrededor de 23 GPa cuando se utilizan bajos flujos de N2.

https://doi.org/10.23850/22565035.132
PDF
HTML
PDF (English)
XML
XML (English)

Citas

García-González, L.; Morales-Hernández, J.; Espinoza-Beltrán, F.J.; Mu-oz-Salda-a, J.; Scholz, T.; Schneider, G.A. (2006). Thermal stability, structure and mechanical properties of TiSiN coatings prepared by reactive DC magnetron co-sputtering. Materials Science Forum 509, 93-98.

https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.509.93

Gómez, M.A. (2005). Caracterización de las propiedades tribológicas de los recubrimientos duros. Memoria doctoral. Barcelona: Universidad de Barcelona. Departamento de física aplicada y óptica, pp. 14, 31-46, 51, 56-58, 201-204.

Holmberg, K.; Matthews, A. (2009). Coatings Tribology: Properties, mechanisms, techniques and applications in Surface Engineering. Elsevier pp. 47-48, 103-104, 337-339, 320-336.

Jiang, N; Shen, Y.G; Mai, Y.-W; Chan, T; Tung S.C. (2004). Nanocomposite Ti–Si–N films deposited by reactive unbalanced magnetron sputtering at room temperature. Materials Science and Engineering B106, 163–171.

https://doi.org/10.1016/j.mseb.2003.09.033

Kauffmann, F; Dehm, G; Schier, V; Schattke, A; Beck, T; Lang, S; Arzt, E. (2005). Microstructural size effects on the hardness of nanocrystalline TiN/amorphous-SiNx coatings prepared by magnetron sputtering. Thin Solid Films 473: 114–122.

https://doi.org/10.1016/j.tsf.2004.08.080

Kim, G.S; Lee, S.Y; Hahn, J.H; Lee, B.Y; Han, J.G; Lee, J.H; Lee, S.Y. (2003). Effects of the thickness of Ti buffer layer on the mechanical properties of TiN coatings. Surface and Coatings. Technology 171, 83–90.

https://doi.org/10.1016/S0257-8972(03)00243-3

Liu, X.; Ren, Y.; Tan, X.; Sun, S.; Westkaemper, E. (2011). The structure of Ti–Si–N superhard nanocomposite coatings: ab initio study. Thin Solid Films 520, 876-880.

https://doi.org/10.1016/j.tsf.2011.08.003

Llano, Bibiana; Marín, Juan Miguel; Restrepo, Gloria; Ríos Luis Alberto. (2007). Síntesis, caracterización y evaluación fotocatalítica de óxidos mixtos titanio-silicio. Scientia et Technica A-o XIII, (36): 319-324.

Mawhinney, D; Glass, Jr., John A.; And. Yates, John T Jr. (1997). Ftir Study of the Oxidation of Porous Silicon. J. Phys. Chem. B 10: 1202-1206.

https://doi.org/10.1021/jp963322r

Mazaj, M; Stevens, W; Zabukovec Logar, N; Ristic A; Novak Tušar, N; Arcon, I; Daneu, N; Meynen, V; Cool, P; Vansant, E; Kaucic, V. (2009). Synthesis and structural investigations on aluminium-free Ti-Beta/SBA-15 composite. Microporous and Mesoporous. Materials 117, 458–465.

https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2008.07.025

Míngolo, N. y Ortiz, M. (2001). Caracterización de recubrimientos y superficies por difracción de rayos X. Procesamiento de materiales por plasma. Curso latinoamericano 4, 251-259.

Oliver, W.C; Pharr, G.M. (2004). Measurement of hardness and elastic modulus by instrumented indentation: Advances in understanding and refinements to methodology. Journal of Materials Research 19 (1), 3-12.

https://doi.org/10.1557/jmr.2004.19.1.3

Ordu-a Díaz, A; Trevi-o Palacios, C.G; Rojas López, M; Delgado Macuil, R; Gayou, V.L; Torres Jacome, A. (2010). Ftir and electrical characterization of a-Si:H layers deposited by PECVD at different boron ratios. Materials Science and Engineering B 174, 93–96.

https://doi.org/10.1016/j.mseb.2010.04.029

Pierson, H.0. (1996). Handbook of refractory carbides and nitrides: Properties, characteristics, processing and applications. Noyes publications 193, 219-221.

Skoog, D.A; Holler, F.J; Nieman, T.A. (2001). Espectrometría de absorción en el infrarrojo. Principios de análisis instrumental, pp. 411.

Tung, S.C; Yiang, N; Shen, Y.G; Li, L; Mai, Y-W; Chan, T. (2004). Tribological characteristics of tisin films deposited by unbalanced magnetron sputtering. Transient process in tribology Elsevier B.V, pp. 673-687.

Vaz, F; Rebouta, L; Goudeau, Ph; Girardeau, T; Pacaud, J; Rivie´Re, J.P; Traverse, A. (2001). Structural transitions in hard Si-based TiN coatings: the effect of bias voltage and temperature. Surface and Coatings Technology 146 –147, 274–279.

https://doi.org/10.1016/S0257-8972(01)01395-0

Xu, Y; Li, L; Cai, X; Chu, P.K. (2007). Hard nanocomposite Ti–Si–N films prepared by DC reactive magnetron sputtering using Ti–Si mosaic target. Surface and Coatings Technology 201, 6824–6827.

https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2006.09.078

Zhang, X. (2003). Structure and mechanical properties of Ti-Si-N coatings. Tesis maestria de ciencias en ingeniería mecánica. Louisiana, USA: Louisiana State University and Agricultural and Mechanical College. The Department of Mechanical Engineering

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.