El objetivo principal del presente proyecto ha consistido en la preparación y
caracterización de recubrimientos de carbono cuasi diamante DLC (Diamond-Like Carbon)
mediante la técnica de deposición química en fase vapor asistida por plasma (Plasma Enhanced
Chemical Vapor Deposition, PECVD), empleando para ello una fuente de voltaje bias pulsada
bipolar asimétrica para la polarización del substrato, y metano como gas precursor. Con el fin de
mejorar la adherencia de los recubrimientos sobre substratos de acero, se doparon los
recubrimientos con diferentes concentraciones de silicio a partir de la introducción de
tetrametilsilano (TMS). Los recubrimientos depositados han de presentar buenas propiedades
mecánicas y tribológicas (elevada dureza y bajo coeficiente de fricción) además de una buena
adherencia.
La composición química y estructural de los recubrimientos se estudió mediante
espectroscopía Raman visible y espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS). La morfología
en sección de los recubrimientos, así como los espesores obtenidos fueros analizados por
microscopía electrónica de barrido (SEM) y microscopía óptica confocal. La dureza se
caracterizó por medio de la técnica de nanoindentación. El coeficiente de fricción y la adherencia
de los recubrimientos se analizaron mediante la realización de ensayos de microrayado.
Los recubrimientos DLC obtenidos presentaron una estructura con un contenido en
enlaces sp3 del 30 %, con una dureza aproximada de 20 GPa y un coeficiente de fricción inferior
a 0,1. Los recubrimientos dopados con silicio presentaron menores valores de dureza (13-18
GPa) y sus coeficientes de fricción llegaron a valores inferiores a 0,05. La adherencia de los
recubrimientos dopados con silicio mejoró con respecto a la de los recubrimientos sin dopar. |