Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Ta-Al-N thin films were prepared using reactive magnetron sputtering, in order to verify
the influence of the aluminum content on the crystalline structure, hardness and
oxidation resistance. The samples were characterized by Grazing Incidence X-ray
Diffraction (GIXRD), Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), Rutherford
Backscattering Spectrometry (RBS), nanohardness analysis and oxidation tests at
500°C, 600°C and 700°C. First, it was necessary to define deposition parameters of
stoichiometric TaN with face centered cubic structure. From this, TaAlN thin films were
prepared and present at concentration of 2, 5, 7, 14, 24 and 41 at.%. The crystal phase
for the TaAlN films was only present with addition up to 5 at.%, increasing the Al
concentration the coatings will tend to be amorphous. From the SEM analysis was
possible to observe the surface of the film after oxidation, all thin films showed
irregularities, however the amount of such failures was lower in samples with low
aluminum content. Moreover, the addition of aluminum does not result in significant
gains for oxidation resistance. The highest hardness value obtained was 29 GPa for the
sample containing 14 at.%. / Filmes finos de Ta-Al-N foram depositados por magnetron sputtering reativo, com o
intuito de verificar a influência da variação do teor de alumínio na estrutura cristalina,
na dureza e na resistência à oxidação desse revestimento. As amostras foram
caracterizadas por Difração de Raios X em ângulo rasante (GAXRD), Microscopia
Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS),
Espectroscopia por Retroespalhamento Rutherford (RBS), análises de nanodureza e
testes de oxidação a temperaturas de 500°C, 600°C e 700°C. Primeiro foi necessário
definir os parâmetros de deposição de filmes finos de TaN estequiométrico e com
estrutura cubica de face centrada. A partir disso, filmes finos de TaAlN foram
depositados e apresentaram concentração de 2, 5, 7, 14, 24 e 41 at.% de Al. A fase
cristalina obtida para os filmes de TaAlN se apresentou constate com a adição de até 5
at.% de Al, com o aumento da concentração de Al o filme passa a ter uma tendência a
ser amorfo. A partir das análises de MEV foi possível observar a superfície dos filmes
após a oxidação, todos os filmes apresentaram irregularidades na superfície, entretanto a
quantidade dessas falhas foi menor nas amostras com menores concentrações de
alumínio. Além disso, a adição de alumínio não trouxe ganhos significativos para a
resistência à oxidação desse revestimento. O maior valor de dureza obtido foi de 29 GPa
para as amostras contendo 14 at.%.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:ri.ufs.br:riufs/3542 |
| Date | 03 March 2017 |
| Creators | Oliveira, Givanilson Brito de |
| Contributors | Tentardini, Eduardo Kirinus |
| Publisher | Universidade Federal de Sergipe, Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, UFS, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFS, instname:Universidade Federal de Sergipe, instacron:UFS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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