Avaliação da tensão de deposição de intercamada contendo silício para a adesão de diamond-like carbon em substratos ferrosos

Autor(es): Michael Cristian Goldbeck , Vanessa Piroli, Jennifer Stefani Weber, Alexandre Fassini Michels,
Orientador: Carlos Alejandro Figueroa
Quantidade de visulizações: 333

O diamond-like carbon, abreviado por DLC, é um lubrificante sólido aderido. Constituído de carbono com as hibridizações sp² e sp³ e hidrogênio, o DLC possui baixo coeficiente de atrito, alta dureza e inércia química. O viés do uso desse material é a sua baixa adesão em substratos ferrosos. A fim de contornar este problema, é possível utilizar uma intercamada. A intercamada é um filme localizado entre o DLC e o substrato com a função de aumentar a adesão do revestimento. Dentre os materiais que podem compor uma intercamada para essa finalidade, pode-se citar o cromo, titânio, molibdênio, tungstênio e silício. Tanto o filme de DLC como a intercamada são criados através de um processo de deposição à plasma. Neste processo, um meio gasoso contendo os precursores é submetido à baixa pressão e a um campo elétrico. Os íons positivos do plasma são acelerados em direção ao substrato, onde são depositados na forma de um filme. Na atual pesquisa, amostras de aço AISI 4140 foram metalograficamente preparadas, limpas com banho ultrassônico de acetona e submetidas ao processo de deposição. Uma vez dentro do reator de deposição, os contaminantes adsorvidos na superfície das amostras são removidos com um plasma de argônio. Após, a intercamada contendo silício é depositada a partir de tetrametilsilano. Nesta etapa, o potencial elétrico aplicado na deposição foi variado entre as amostras a fim de avaliar a sua influência sobre as propriedades da intercamada e adesão do revestimento. Finalmente, o filme de DLC é depositado a partir de acetileno. A espessura dos filmes foi analisada com a técnica de microscopia eletrônica de varredura (SEM/FEG) com auxílio da técnica de espectroscopia de raios-X por dispersão de energia (EDS). As ligações presentes no filme foram analisadas pela técnica de espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). A concentração de elementos na intercamada foi determinada pela técnica de espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS). A adesão do filme de DLC foi avaliada a partir de testes de riscamento em um tribômetro.

Palavras-chave: DLC, intercamada, adesão