Ingeniería de Materiales · 2018

Síntesis de películas delgadas de bisulfuro de tungsteno para aplicación como lubricante solido por la técnica de Magnetrón Sputtering

En este trabajo de investigación, se llevó a cabo la síntesis de películas delgadas de bisulfuro de tungsteno (WS2) con un espesor total de 1,2 μm, sobre acero AISI D2 tratado térmicamente, silicio orientado (111) y vidrio, utilizando la técnica de deposición física de vapor PVD Magnetrón Sputtering no reactivo, variando la presión de trabajo a la hora de la deposición de las películas, con el fin de aplicarlos como lubricantes sólidos en condiciones de frontera. Las superficies recubiertas se analizaron por medio de difracción de rayos X para determinar su estructura cristalina, dando como resultado una estructura hexagonal, la caracterización química utilizando espectroscopia Raman, done fue posible identificar los modo vibracionales E2g y A1g asociados al movimiento molecular del WS2, las propiedades superficiales por medio de perfilometría de contacto, y así determinar los esfuerzos intrínsecos del material así como su rugosidad, las propiedades mecánicas de las películas se estudiaron por medio de Nanoindentacion instrumentada, la adhesión interfacial se estudió usando rayado dinámico. Con el fin de observar el comportamiento tribológico de los materiales, se utilizó la técnica pin sobre disco (POD), con la cual se pudo determinar cuál recubrimiento presentaba las mejores condiciones para ser utilizado como lubricante sólido. El comportamiento a la corrosión se determinó por medio de pendientes de Tafel. EL desarrollo de estos recubrimientos, permitirá la formalización de protocolos para su deposición y caracterización. Palabras clave: WS2, recubrimientos, magnetrón sputtering, tribología, desgaste.

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