El recubrimiento por deposición física de vapor (PVD) implica el uso de diversos gases para crear películas finas con propiedades específicas.
Estos gases son cruciales para la formación de revestimientos con características físicas, estructurales y tribológicas únicas.
Explicación de los 5 gases esenciales
1. El gas argón en el proceso de sputtering
El argón es el gas más utilizado en el proceso de sputtering, que es un método dentro del recubrimiento PVD.
Este gas noble se elige por su peso atómico, que es suficiente para desalojar átomos del material objetivo sin reaccionar químicamente con él.
El proceso de sputtering consiste en disparar iones contra el material objetivo en un medio de plasma, en el que el argón actúa como medio que facilita la transferencia de material del objetivo al sustrato.
2. Gases reactivos en el recubrimiento PVD
Además de los gases nobles, durante la deposición metálica se introducen gases reactivos en la cámara de vacío.
Estos gases incluyen el nitrógeno, el oxígeno y el metano.
El uso de estos gases permite la creación de diversas composiciones de recubrimiento compuestas, como óxidos metálicos, nitruros y carburos.
Por ejemplo, cuando los iones metálicos reaccionan con nitrógeno u oxígeno durante la etapa de transporte, forman nitruros u óxidos, respectivamente, que son conocidos por su dureza y resistencia al desgaste.
3. Papel de los gases en el recubrimiento PVD
Los gases utilizados en el recubrimiento PVD desempeñan un papel fundamental en las reacciones químicas que se producen durante el proceso de deposición.
Estas reacciones son responsables de la formación de la película fina sobre el sustrato e influyen en las propiedades mecánicas, químicas y ópticas de la película.
El control preciso de las mezclas de gases y de sus caudales es crucial para conseguir las características deseadas del recubrimiento, como la adherencia, la dureza y la resistencia al desgaste y a la corrosión.
4. Gas nitrógeno
El nitrógeno es un gas reactivo clave utilizado en el recubrimiento PVD.
Reacciona con iones metálicos para formar nitruros, conocidos por su excepcional dureza y resistencia al desgaste.
Los revestimientos a base de nitrógeno se utilizan a menudo en aplicaciones que requieren una gran durabilidad y resistencia a la tensión mecánica.
5. Gas oxígeno
El oxígeno es otro gas reactivo importante en el recubrimiento PVD.
Reacciona con iones metálicos para formar óxidos, que son conocidos por su excelente resistencia a la corrosión y sus propiedades ópticas.
Los revestimientos a base de oxígeno se utilizan habitualmente en aplicaciones en las que la protección contra los factores ambientales es fundamental.
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