Proyectos
OBTENCIÓN DE PELÍCULAS ADHERENTES DE DIAMOND-LIKE CARBON (DLC) SOBRE SUPERFICIES METÁLICAS UTILIZANDO INTERCAPAS DE SixTiy, AlxTiy y WxTiy.
Resumen
En el siguiente proyecto se sintetizaran recubrimientos de Diamond-like Carbon (DLC) empleando la técnica de deposición química en fase vapor (CVD) asistida por plasma (PECVD-Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) modificada, en la cual se usa una pantalla activa que actúa como un cátodo adicional para obtener una mayor densificación del plasma, disminuir el camino libre medio de los iones del plasma y obtener recubrimientos con mejores propiedades mecánicas y tribológicas. Esta novedosa técnica de deposición ha sido desarrollada en el Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) de Brasil en colaboración con la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) y actualmente ya ha sido implementada en la sede Bogotá para la obtención de películas de DLC, pero se requiere mejorar el sistema de vacio empleado para poder trabajar con presiones menores (aproximadamente 1 Pa). Las películas de DLC serán depositadas sobre sustratos metálicos de acero inoxidable AISI 316L, AISI H13 y la aleación de Ti6Al4V por ser materiales de amplia aplicación en importantes sectores industriales y biomédicos. Con el objetivo de elevar la adherencia de los recubrimientos a las superficies metálicas, intercapas de SixTiy, AlxTiy y WxTiy (que aún no han sido reportadas en estudios anteriores) serán utilizadas como interfase. Estas intercapas van a ser depositas empleando la técnica de deposición por erosión catódica (sputtering) (PVD-deposición física en fase vapor). Diferentes espesores de las intercapas serán utilizados para determinar su influencia en la adherencia de las películas. Las intercapas y las películas de DLC, serán caracterizadas microestructuralmente usando las técnicas de difracción de rayos X (DRX) y espectroscopia de dispersión Raman, respectivamente. La adherencia será determinada empleando la técnica de rayado (scratch test) y adicionalmente se estudiaran los enlaces químicos responsables del aumento de la adherencia con la técnica de espectroscopia de fotoelectrones (XPS). Estas pruebas permitirán realizar una correlación con los resultados obtenidos en la medida de la adherencia. Las principales propiedades mecánicas y tribológicas, así como la resistencia a la corrosión de los recubrimientos de DLC serán estudiadas utilizando medidas de nanoindentación, ensayos de desgaste (pin-on-disc) y las técnicas de espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS) y polarización potenciodinámica o de Tafel. Con la realización de este proyecto se esperan obtener las condiciones de deposición óptimas para la síntesis de recubrimientos protectores de DLC duros, con atrayentes propiedades mecánicas y tribológicas, resistentes a la corrosión y con elevada adherencia (carga crítica mayor o igual a 20 N) sobre estos sustratos. Recubrimientos protectores con estas propiedades podrían ser utilizados en diversas aplicaciones donde se requieran superficies duras, resistentes al desgaste y a la corrosión.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA NACIONAL DE PROYECTOS PARA EL FORTALECIMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN, CREACIÓN E INNOVACIÓN DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA 2016-2018
Modalidad:Modalidad Única
Responsable