Caracterización estructural y morfológica de recubrimientos de titanio obtenidos con un arco en vacío

MARIANA FAZIO; ARIEL KLEIMAN; ADRIANA M¨¢RQUEZ

Buenos Aires

Congreso; VI Reunión de la Asociación Argentina de Cristalografía; 2010

Los tratamientos superficiales combinados de implantaci¨®n i¨®nica y deposici¨®n por inmersi¨®n en plasma utilizando arcos cat¨®dicos han demostrado ser ¨²tiles para la fabricaci¨®n de recubrimientos densos con mejores propiedades tribol¨®gicas y mec¨¢nicas. Para implementar esta t¨¦cnica, se ha utilizado el equipo de descarga arco de corriente continua en vac¨ªo (18 kW, 150 A) del INFIP que posee un c¨¢todo de titanio de 5cm de di¨¢metro rodeado por un ¨¢nodo anular de 8cm de di¨¢metro ubicados en una c¨¢mara de vac¨ªo. Para polarizar el substrato se incorpor¨® un generador pulsado de alta potencia (20 kV, 50 A) con frecuencias de 0,1-3 kHz y duraci¨®n de pulso de 3-100 ¦Ìs, controlado por llaves IGBT. En este trabajo el generador ha sido operado a bajas frecuencias, con pulsos de hasta 15 kV de amplitud y 60 ¦Ìs de duraci¨®n. Se crecieron pel¨ªculas delgadas de titanio sobre muestras de acero inoxidable 316 sin y con implantaci¨®n i¨®nica por inmersi¨®n en plasma. Se estudi¨® la tasa de crecimiento de los films midiendo la masa depositada, y la estructura mediante difracci¨®n de rayos X con incidencia rasante. Para observar la morfolog¨ªa de la superficie con un microscopio de fuerza at¨®mica se trataron sustratos de silicio en las mismas condiciones que los sustratos de acero inoxidable. Se presentan los resultados de estos an¨¢lisis en funci¨®n de la tensi¨®n de los pulsos aplicados durante la implantaci¨®n i¨®nica. A partir de los difractogramas se encontr¨® que la estructura de las pel¨ªculas de titanio es modificada por la implantaci¨®n de los iones, resultando m¨¢s marcada la modificaci¨®n cuando se aplicaron los pulsos de mayor tensi¨®n.