[pt] O presente trabalho teve como objetivo central o estudo
das modificações
nas propriedades estruturais, mecânicas e tribológicas
causadas pela
incorporação de nitrogênio em filmes de diborato de
titânio (TiB2) crescidos pela
técnica de erosão catódica assistida por um campo
magnético. Os revestimentos
de Ti-B-N com diferentes conteúdos de nitrogênio foram
depositados em
substratos de silício cristalino (100) a partir da erosão
de um alvo de diborato de
titânio mediante o uso da técnica de erosão catódica em
uma atmosfera de
argônio e nitrogênio e com tensões de polarização variando
entre +100V e -
100V. Os efeitos do conteúdo de nitrogênio e a influência
da tensão de
polarização na estrutura e no comportamento tribológico
foram investigados com
o uso da técnica nuclear de retroespalhamento Rutherford
(RBS),
espectroscopia de fotoelétrons induzida por raios-x (XPS),
difração por raios-x
(XRD), perfilometria (medidas de tensão interna),
microscopia de força atômica
(AFM) e de ângulo de contato. Os resultados do presente
trabalho mostraram
que a incorporação de nitrogênio produz filmes com tensões
internas cada vez
mais compressivas. No entanto a mudança da tensão de
autopolarização a
valores positivos provocou uma relaxação na tensão
interna. Nesses casos, foi
observada uma melhor adesão dos filmes aos substratos de
silício. Os
resultados de XPS mostraram que as fases, TiB2, BN e TiN,
estão presentes nos
filmes de Ti-B-N e a caracterização por XRD determinou a
estrutura
nanocristalina desses revestimentos. Medidas de AFM
indicaram valores de
rugosidade superficial entre 1 e 2nm. / [en] The main purpose of the present work was the study of the
effects on the
structural, mechanical and tribological properties of the
incorporation of nitrogen
in titanium diboride films (TiB2) grown by reactive dc
magnetron sputtering. Ti-BN
coatings with different N contents were deposited on Si
(100) substrates from a
TiB2 target. The sputtering was carried out in an Ar-N2
gas mixture with a
substrate bias voltage in the range between +100V e -100V.
The effects of the
nitrogen content and the influence of substrate bias
voltage on the coatings
properties were studied by Rutherford Backscattering
Spectrometry (RBS), XRay
photoelectron spectroscopy (XPS), X-Ray diffraction (XRD),
profilometry
(internal stress measurements), atomic force microscopy
(AFM) and contact
angle measurements. The results of the present work show
that nitrogen
incorporation produces films with higher compressive
internal stress. However, a
positive substrate bias reduces the compressive stress,
thus resulting in a better
adhesion to the substrate. The XPS results showed that the
TiB2, TiN and BN
phases are present in the Ti-B-N films. Characterization
by XRD determined the
nanocrystalline structure of Ti-B-N coatings. Measurements
by AFM revealed low
surface roughness values.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:10020 |
| Date | 04 June 2007 |
| Creators | CARLOS MANUEL SANCHEZ TASAYCO |
| Contributors | FERNANDO LAZARO FREIRE JUNIOR |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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