| Journal: | Revista mexicana de física |
| Database: | PERIÓDICA |
| System number: | 000417327 |
| ISSN: | 0035-001X |
| Authors: | García González, Luis1 Morales Hernández, Jorge2 Bartolo Pérez, J.P3 Ceh Soberanis, O3 Muñoz Saldaña, Juan1 Espinoza Beltrán, Francisco Javier1 |
| Institutions: | 1Instituto Politécnico Nacional, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados, Querétaro. México 2Universidad Autónoma de Querétaro, Facultad de Ingeniería, Querétaro. México 3Instituto Politécnico Nacional, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados, Mérida, Yucatán. México |
| Year: | 2004 |
| Season: | Jun |
| Volumen: | 50 |
| Number: | 3 |
| Pages: | 311-318 |
| Country: | México |
| Language: | Español |
| Document type: | Artículo |
| Approach: | Analítico, teórico |
| Spanish abstract | Empleando la técnica de erosión catódica reactiva por radiofrecuencias (rf) asistida por un magnetrón, se prepararon películas de TiAlN con estructura amorfa sobre sustratos de acero y de vidrio Corning en una atmósfera de Ar + N2, usando un blanco de Ti-Al (40/60 % en peso). La temperatura de sustrato se mantuvo a temperatura ambiente (~25°C) con el fin de obtener películas amorfas. La razón de presión parcial de nitrógeno a argón, PN/PAr, se varió considerando tres valores: 0.14, 0.28, y 0.43; manteniendo constantes estas razones durante toda la evaporación. Así mismo, se fabricaron películas introduciendo nitrógeno en pulsos periódicos con valores máximos de PN/PAr ≈ 4.7 durante 45 s, con períodos fijos de 10, 15 y 20 min. En todos los casos se obtuvieron películas con estructura amorfa, de acuerdo con mediciones de difracción de rayos X (DRX). La composición química de las muestras se obtuvo a partir de mediciones de espectroscopía de energía dispersada (EED), mostrando una clara dependencia con las condiciones de evaporación. No obstante la estructura amorfa del material, mediciones de microscopía de fuerza atómica (MFA) indican una morfología superficial dependiente del contenido de nitrógeno. Para la identificación de enlaces químicos se realizaron mediciones de espectroscopía electrónica para análisis químico (EEAQ) y espectroscopía de dispersioÍn Micro-Raman (EDMR). Las propiedades mecánicas de las muestras obtenidas (dureza, módulo de elasticidad y tenacidad a la fractura) se realizaron por nanoindentación y micro-dureza Vickers |
| English abstract | Using the reactive magnetron rf sputtering technique, we prepared TiAlN films with amorphous structure on Corning glass and steel substrates in a reactive atmosphere of nitrogen and argon using a target of Ti-Al (40/60 wt. %). The average temperature of the substrates was about 25° C, with the purpose of obtaining amorphous films. The ratio of partial pressure of nitrogen to argon, PN /PAr, was varied according to these values: 0.14,0.28, and 0.43; fixing these values during whole the evaporation. Further on, films were prepared introducing nitrogen in periodic pulses with maximum values of PN/PAr ≈ 4.7 during 45 seconds, with fixed periods of 10, 15 and 20 minutes. In all cases amorphous films were obtained, according to X-ray Diffraction. The chemical composition of the samples was measured by electron dispersive spectroscopy, showing a clear dependence with the evaporation conditions. In spite of the amorphous structure of the material, atomic force microscopy measurements showed a surface morphology dependent on the nitrogen content. Additionally, measurements of electronic spectroscopy for chemical analysis and Raman scattering spectroscopy for identification of chemical bonds were carried out. Measurements of mechanical properties of the samples were carried out using nanoindentation and micro-hardness Vicker's tests |
| Disciplines: | Administración y contaduría, Física y astronomía, Ingeniería |
| Keyword: | Física, Ingeniería de materiales, Películas amorfas, Erosión catódica reactiva, Enlace químico, Recubrimiento de TiAlN |
| Keyword: | Physics, Materials engineering, Amorphous films, Reactive sputtering, Chemical bond, TiAIN coating |
| Full text: | Texto completo (Ver PDF) |
