Sputtering en la descarga luminiscente anormal a 800 °C

Sputtering in Abnormal Glow Discharge at 800°C of Temperature

Durante los procesos de tratamiento superficial o de sinterización en el cátodo de una descarga luminiscente anormal es inevitable la presencia del sputtering, debido al bombardeo de la superficie de la pieza por iones y especies neutras rápidas. En este trabajo se reporta el sputtering sufrido por muestras de acero 1020 y de cobre colocadas en el cátodo de una descarga luminiscente con flujo de argón a una temperatura de 800 °C en el cátodo. El proceso de sputtering fue llevado a cabo en corriente continua y también con corriente continua pulsante, encontrándose una menor tasa de sputtering con este último tipo de señal, reflejada en la menor pérdida de masa de las muestras utilizadas. También se determinó que cuando se utiliza corriente continua pulsante se requiere una menor potencia en la descarga luminiscente para mantener una misma temperatura en el cátodo de la descarga. Mediante análisis de microscopia óptica de la superficie de las muestras, también se observa menor homogeneidad superficial en las muestras sometidas a la descarga luminiscente anormal en corriente continua pulsante.

I. INTRODUCCIÓN

El sputtering es un proceso de atomización presente en el cátodo de la descarga luminiscente, debido al bombardeo de iones y especies neutras rápidas [1, 2], que puede afectar la microestructura superficial de los materiales sometidos a tratamiento en las descargas luminiscentes [3]. Durante el proceso de sinterización en el cátodo de una descarga luminiscente en atmósferas inertes [4], de hecho, la morfología de la superficie de la pieza tratada cambia dependiendo de las condiciones utilizadas para realizar el tratamiento. Una de las condiciones que puede variarse durante el proceso de sinterización en el cátodo de la descarga luminiscente es el tipo de señal utilizada para encender y mantener la descarga.

Este trabajo permite evaluar algunos de los aspectos experimentales relacionados con el sputtering presente durante el tratamiento de materiales a temperaturas relativamente altas, correlacionándolos con el tipo de señal utilizado para generar la descarga luminiscente anormal.

II. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

En la Fig. 1 se muestra la configuración electródica utilizada para generar la descarga luminiscente; consta de un ánodo cilíndrico de 5 cm de diámetro y 5 cm de longitud; dentro del ánodo se inserta el cátodo, que consta de un tubo de 4 mm de diámetro y 20 cm de longitud, con una delgada lámina de 1,2 cm de ancho y 5 cm de longitud soldada en uno de los extremos y que hará las veces de soporte de la muestra.