Publicação
Estudo da deposição de materiais de carbono sobre metais duros
| Resumo: | Atualmente, face às exigências dos mercados, grande parte dos materiais utilizados em aplicações de alta tecnologia são sistemas de materiais compósitos, nos quais a região próxima da superfície tem propriedades diferentes das da estrutura interna. Esta região próxima da superfície pode ser alterada por deposição de um revestimento, por difusão de materiais ou por implantação de iões. Este trabalho, realizado no âmbito das atividades da empresa SCIENCENTRIS visa, essencialmente, a deposição de um filme fino composto por diferentes materiais à base de carbono, sobre metais duros, para utilização em ferramentas de corte destinadas à maquinagem de materiais compósitos. O referido revestimento deverá conceder ao substrato uma elevada performance mecânica e térmica, apresentando-se como disruptivo face aos, atualmente, utilizados. Esta tipologia de revestimentos poderá, igualmente, no futuro, ter aplicações tribológicas especificas, em moldes ou matrizes de conformação, entre outras, sendo a aplicação de maior relevância para o estudo, um revestimento de elevada dureza e resistência mecânica e ainda, de alta condutividade térmica, de forma a melhorar o comportamento e a vida útil de ferramentas de corte para materiais compósitos avançados. O trabalho experimental do presente trabalho incluiu a seleção de materiais e equipamentos a utilizar, posteriormente, o estudo de parâmetros inerentes à deposição de Diamante, Grafeno e de ambos, sobre Carboneto de Tungsténio, pela técnica de Hot Filament Chemical Vapor Deposition (HFCVD) e, finalmente, ao desenvolvimento, otimização e caraterização dos filmes finos estudados. O substrato foi caraterizado pela técnica de Espectroscopia de raios X (EDS), e os filmes desenvolvidos foram caraterizados através das técnicas de Espectroscopia Raman e Scanning Electron Microscopy (SEM). Concluindo, provou-se a presença de Diamante e Grafeno nas amostras, ainda que de uma forma não homogénea. Não foi possível, durante o estudo, a realização de ensaios de caracterização mecânica, nomeadamente, resistência ao desgaste e condutividade térmica, uma vez que estes devem ser feitos, posteriormente em ambiente de maquinagem com uma ferramenta revestida pelo filme fino desenvolvido. |
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| Autores principais: | Sousa, José Duarte Pereira Cunha |
| Assunto: | Revestimento WC-Co HFCVD Diamante Grafeno Coating Diamond Graphene |
| Ano: | 2021 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | Atualmente, face às exigências dos mercados, grande parte dos materiais utilizados em aplicações de alta tecnologia são sistemas de materiais compósitos, nos quais a região próxima da superfície tem propriedades diferentes das da estrutura interna. Esta região próxima da superfície pode ser alterada por deposição de um revestimento, por difusão de materiais ou por implantação de iões. Este trabalho, realizado no âmbito das atividades da empresa SCIENCENTRIS visa, essencialmente, a deposição de um filme fino composto por diferentes materiais à base de carbono, sobre metais duros, para utilização em ferramentas de corte destinadas à maquinagem de materiais compósitos. O referido revestimento deverá conceder ao substrato uma elevada performance mecânica e térmica, apresentando-se como disruptivo face aos, atualmente, utilizados. Esta tipologia de revestimentos poderá, igualmente, no futuro, ter aplicações tribológicas especificas, em moldes ou matrizes de conformação, entre outras, sendo a aplicação de maior relevância para o estudo, um revestimento de elevada dureza e resistência mecânica e ainda, de alta condutividade térmica, de forma a melhorar o comportamento e a vida útil de ferramentas de corte para materiais compósitos avançados. O trabalho experimental do presente trabalho incluiu a seleção de materiais e equipamentos a utilizar, posteriormente, o estudo de parâmetros inerentes à deposição de Diamante, Grafeno e de ambos, sobre Carboneto de Tungsténio, pela técnica de Hot Filament Chemical Vapor Deposition (HFCVD) e, finalmente, ao desenvolvimento, otimização e caraterização dos filmes finos estudados. O substrato foi caraterizado pela técnica de Espectroscopia de raios X (EDS), e os filmes desenvolvidos foram caraterizados através das técnicas de Espectroscopia Raman e Scanning Electron Microscopy (SEM). Concluindo, provou-se a presença de Diamante e Grafeno nas amostras, ainda que de uma forma não homogénea. Não foi possível, durante o estudo, a realização de ensaios de caracterização mecânica, nomeadamente, resistência ao desgaste e condutividade térmica, uma vez que estes devem ser feitos, posteriormente em ambiente de maquinagem com uma ferramenta revestida pelo filme fino desenvolvido. |
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