El revestimiento DLC, o revestimiento de carbono similar al diamante, es un tipo de revestimiento de carbono amorfo que presenta propiedades similares al diamante.
Entre estas propiedades se encuentran la alta dureza y la baja fricción.
El recubrimiento DLC se aplica mediante técnicas como el depósito químico en fase vapor asistido por plasma y radiofrecuencia (RF PACVD) o el depósito químico en fase vapor mejorado por plasma (PECVD).
El proceso implica la disociación de gases de hidrocarburos en un entorno de plasma.
A continuación, el carbono y el hidrógeno se recombinan en la superficie del sustrato para formar el revestimiento.
4 pasos clave para la excelencia del carbono tipo diamante
1. 1. Preparación y composición del gas
El proceso comienza con la selección del gas hidrocarburo adecuado, normalmente metano.
A continuación, este gas se introduce en una cámara de plasma.
La elección del gas y su composición son fundamentales, ya que influyen en la estructura de unión y en las propiedades del recubrimiento de DLC.
2. Generación de plasma
En la configuración RF PACVD o PECVD, se genera un plasma utilizando energía de radiofrecuencia.
Este plasma disocia el gas hidrocarburo en especies reactivas de carbono e hidrógeno.
El entorno del plasma es crucial ya que proporciona la energía necesaria para que las moléculas de gas se separen y formen especies reactivas.
3. Proceso de deposición
Las especies reactivas de carbono e hidrógeno del plasma reaccionan y se condensan en la superficie del sustrato.
Esta reacción conduce a la formación de un recubrimiento de DLC.
El proceso de deposición se caracteriza por una tasa de crecimiento relativamente constante, lo que significa que el espesor del recubrimiento es directamente proporcional al tiempo de deposición.
4. Parámetros de control
Varios parámetros son cruciales para controlar la calidad y las propiedades del recubrimiento de DLC.
Entre ellos se incluyen la composición del gas del proceso, la potencia del generador, la presión del gas, la temperatura del proceso, el tiempo de deposición y el tipo y estado del material del sustrato.
En particular, el voltaje negativo de auto polarización (Vb) es un parámetro clave en el método RF PACVD, que influye en la composición y morfología de la película.
Características del recubrimiento DLC
Los recubrimientos de DLC son conocidos por su gran dureza, que puede alcanzar hasta 9000 HV en la escala de Vickers.
Esto los hace casi tan duros como el diamante.
También presentan baja fricción y buena adherencia, lo que los hace adecuados para aplicaciones en componentes de automoción, herramientas e incluso artículos de lujo como relojes.
Aplicaciones
Debido a sus propiedades únicas, los recubrimientos de DLC se utilizan en diversas aplicaciones.
Van desde mejorar la resistencia al desgaste de los componentes de automoción hasta proporcionar superficies antirreflectantes en dispositivos ópticos.
También se utilizan en aplicaciones decorativas en las que se desea un acabado duro y negro.
En resumen, el revestimiento de DLC se aplica mediante un proceso controlado de deposición química en fase vapor asistida por plasma.
Esto implica la disociación de gases de hidrocarburos y su recombinación en un sustrato para formar un recubrimiento duro y resistente al desgaste con propiedades similares a las del diamante.
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