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Deposición mediante pulverización catódica y caracterización de películas delgadas de carburo de silicio (SiC) sobre sustrato de acero

Una forma de mejorar la resistencia al desgaste de la superficie del acero podría ser a
través del recubrimiento de películas delgadas de SiC. El carburo de silicio (SiC), cerámico
con excelente dureza, alta resistencia al calor, al desgaste y químicamente inerte a álcalis y
ácidos, lo convierten en un material único para la ingeniería y en aplicaciones como
recubrimiento. La presente investigación evaluó la deposición de películas delgadas de SiC
mediante pulverización catódica (magnetron sputtering RF) y caracterizó estas películas
sobre sustratos de acero de bajo carbono A36. Para caracterizar, se usaron técnicas de
microscopía electrónica de barrido (SEM) y difracción de rayos X (DRX); y el ensayo de
nanoindentación. Un análisis lineal en porcentaje en peso de silicio mediante el SEM
corroboró que se depositó el SiC. La DRX confirmó la naturaleza amorfa de los
recubrimientos de SiC depositados a baja temperatura y a baja presión. Al no tener
calentamiento externo el sustrato de acero, no se pudo incrementar la difusión en el
crecimiento de la película delgada de SiC. Los tratamientos térmicos de recocido a
temperaturas de 800 °C, 865 °C, 1000 °C y 1300 °C no lograron la formación y crecimiento
de fases cristalinas de SiC. Los ensayos de nanoindentación de las muestras sin recocido
(8,7 GPa) y recocida a 800 °C (13,9 GPa) de las películas de SiC resultaron con mejor
dureza frente a las durezas obtenidas de sus sustratos de acero (4,0 GPa y 1,0 GPa).
Asimismo, la reducción en la rigidez de la película de SiC recocida fue sólo un 2,7% ó 2,28
GPa, manteniendo su rigidez a altas temperaturas (recocido a 800°C por 90 minutos); sin
embargo, su dureza se incrementó en un 59,7% originando un recubrimiento más frágil. Esta
investigación debería propiciar otras investigaciones, al considerar que hay otras variantes
de la deposición por pulverización catódica que permiten calentar el sustrato a diferentes
temperaturas y/o variar la potencia utilizada para la deposición y/o realizar diferentes
mezclas de los gases y/o variar las presiones parciales de los gases; etc. / Tesis

Identiferoai:union.ndltd.org:PUCP/oai:tesis.pucp.edu.pe:20.500.12404/14145
Date06 May 2019
CreatorsTello Suárez, Ernesto Hernán
ContributorsRumiche Zapata, Francisco Aurelio
PublisherPontificia Universidad Católica del Perú, PE
Source SetsPontificia Universidad Católica del Perú
LanguageSpanish
Detected LanguageSpanish
Typeinfo:eu-repo/semantics/masterThesis
Formatapplication/pdf
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/pe/

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