Resumen

El artículo presenta el método de formación de recubrimientos de TiO₂ sobre acero 100Cr6 mediante el método ALD y la evaluación de las propiedades de los recubrimientos obtenidos. Los recubrimientos se evaluaron en términos de morfología superficial, composición química, ángulo de contacto y propiedades tribológicas. Las pruebas tribológicas realizadas muestran que los recubrimientos de TiO₂ se caracterizan por una menor resistencia al movimiento. Durante la medición de la estructura geométrica de las superficies de las muestras con recubrimiento de TiO₂, se registraron huellas de desgaste más pequeñas que en el caso del acero 100Cr6. Los valores obtenidos de los ángulos de contacto demuestran que el acero 100Cr6 recubierto con TiO₂ es más hidrófobo que el acero 100Cr6 sin recubrir. Los recubrimientos de TiO₂ pueden utilizarse en sistemas tribológicos de baja carga y como recubrimientos barrera.

INTRODUCCIÓN

La ingeniería de superficies desempeña un papel importante en la ciencia actual. Consiste en modificar la capa superficial de los materiales para aumentar la vida útil de las piezas de las máquinas. Por ello, se han llevado a cabo muchas investigaciones para producir recubrimientos que aumenten la dureza y la resistencia al desgaste de la superficie. Uno de los métodos de modificación de la capa superficial es la producción de recubrimientos que mejoran las propiedades químicas, mecánicas y físicas de los materiales. Los métodos más importantes de ingeniería avanzada de superficies son: métodos térmicos [1], métodos electroquímicos y químicos [2], métodos físicos [3]. En los últimos años, la popularidad de los recubrimientos finos, duros y de baja fricción de tipo diamante (DLC) ha ido en aumento. Los recubrimientos finos incluyen, entre otros, los recubrimientos de carbono tipo diamante (DLC) [4, 5]. Los recubrimientos DLC se obtienen con mayor frecuencia en procesos de deposición de vapor químico. Un ejemplo prometedor de deposición química en fase de vapor es la deposición de capas atómicas (ALD). Consiste en la aplicación secuencial de un proceso químico en fase gaseosa. En la mayoría de las reacciones ALD reaccionan dos sustancias químicas, denominadas precursores [6, 7]. Los recubrimientos se utilizan en la industria energética en forma de recubrimientos funcionales de película fina que protegen contra el desgaste corrosivo y tribológico, así como recubrimientos bactericidas, capas protectoras (principalmente de plata), pero también recubrimientos resistentes al desgaste y nanolaminados (los más populares son Al₂O₃ + TiO₂, espejos o dieléctricos) y recubrimientos multicapa, por ejemplo electroluminiscentes [8, 9]. El revestimiento de TiO₂ mejora significativamente las propiedades de la superficie, como la resistencia, la reflectividad y la dureza.

El uso de este revestimiento mejora considerablemente las propiedades protectoras de los sustratos sobre los que se aplican. Entre otras cosas, los protege contra la peligrosa radiación ultravioleta [10].

• Materias:Propiedades tribológicas Materiales de recubrimiento Investigación con Rayos X Acero
• Subjects:Tribological properties Coating materials X-Ray research Steel
• Palabras claves:100Cr6; Recubrimientos de TiO2; Superficie; Fricción; Investigación por rayos X
• Keywords:100Cr6; TiO2 coatings; Surface; Friction; X-ray research