El grosor de los recubrimientos de carbono tipo diamante (DLC) puede variar considerablemente.
Va desde capas ultrafinas de unos 10 nanómetros hasta recubrimientos funcionales de 2 a 40 micras.
La elección del grosor depende de la aplicación y de las propiedades específicas requeridas.
Estas propiedades incluyen la dureza, la resistencia al desgaste y la rugosidad de la superficie.
1. Capas ultrafinas (10 nm)
En las primeras fases de la investigación de las películas de diamante, los recubrimientos solían ser gruesos.
A menudo superaban 1 micrómetro.
Sin embargo, los avances en las técnicas de síntesis han permitido producir recubrimientos mucho más finos.
Estas capas ultrafinas son cruciales para aplicaciones que requieren un grosor mínimo sin sacrificar propiedades esenciales como la dureza y la lubricidad.
2. Recubrimientos funcionales (2-40 micras)
Para aplicaciones más robustas, como las herramientas de corte, son necesarios revestimientos más gruesos.
Estos recubrimientos, de 2 a 40 micras, proporcionan una mayor durabilidad y resistencia al desgaste.
La deposición de estos revestimientos es un proceso lento.
A menudo requiere de uno a dos días.
Esto contribuye al mayor coste de las herramientas recubiertas de diamante en comparación con otros métodos de recubrimiento como el PVD.
3. Influencia de la nucleación y el crecimiento
El espesor de los recubrimientos de DLC depende en gran medida de la densidad de nucleación y del tamaño de los núcleos.
Se han desarrollado técnicas de nucleación mejoradas para aumentar la densidad de las películas de diamante sobre sustratos que no son de diamante.
Esto permite obtener revestimientos más finos pero continuos.
El crecimiento inicial de las películas de diamante suele seguir el modelo de Volmer-Weber.
Se caracteriza por el crecimiento tridimensional de islas de diamante aisladas.
Esto requiere un espesor mínimo de unos 100 nanómetros para una película continua sobre sustratos sin diamante.
4. Avances tecnológicos
La evolución de la síntesis de películas finas de diamante se ha visto impulsada por la investigación interdisciplinar.
En esta investigación participan la ingeniería mecánica, la ingeniería química, la química y la física.
Ha conducido al desarrollo de diversas técnicas para fabricar recubrimientos ultrafinos de diamante.
Esto amplía su espectro de aplicaciones.
5. Caracterización y calidad
La calidad de los recubrimientos de diamante puede evaluarse mediante espectroscopia Raman.
La presencia de picos específicos indica la pureza y cristalinidad del diamante.
A medida que disminuye el tamaño de grano del recubrimiento de diamante, los espectros Raman muestran un ensanchamiento de los picos.
Esta aparición de características adicionales refleja cambios en la estructura y las propiedades del material.
En resumen, el grosor de los recubrimientos de DLC puede adaptarse desde capas ultrafinas de 10 nm hasta recubrimientos funcionales de hasta 40 micras.
Depende de los requisitos específicos de la aplicación y del sustrato subyacente.
Las técnicas de síntesis y deposición siguen evolucionando.
Esto se debe a la necesidad de revestimientos que ofrezcan un equilibrio entre grosor, dureza y otras propiedades funcionales.
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