Por película de recubrimiento de diamante se entiende una fina capa de diamante policristalino puro que se aplica sobre un sustrato, normalmente de carburo cementado.
El recubrimiento se consigue mediante un proceso conocido como deposición química en fase vapor (CVD).
En este proceso, los átomos de carbono se depositan sobre la superficie del sustrato y luego se transforman en diamante a alta temperatura y presión.
Las películas de recubrimiento de diamante tienen varias propiedades clave que las hacen muy deseables para diversas aplicaciones industriales.
En primer lugar, presentan una dureza y tenacidad excepcionales, comparables a las de un solo cristal de diamante.
Esto las hace muy resistentes al desgaste y la abrasión, por lo que son ideales para aplicaciones en las que la durabilidad es crucial.
Además de sus propiedades mecánicas, las películas de recubrimiento de diamante también poseen excelentes propiedades térmicas, eléctricas, ópticas y acústicas.
Esto las hace versátiles para su uso en una amplia gama de aplicaciones.
Por ejemplo, pueden utilizarse como disipadores de calor para circuitos integrados y dispositivos láser, como ventanas de infrarrojos y como sensores de película fina.
Las películas de recubrimiento de diamante también se utilizan en diafragmas de altavoces de alta fidelidad, capas superficiales resistentes al desgaste para piezas mecánicas y como materiales disipadores de calor para diodos de transistores y diodos láser.
Además, las películas de recubrimiento de diamante tienen potencial en ordenadores de alta velocidad, circuitos integrados supergrandes, microelectrónica de alta temperatura, optoelectrónica, tecnología espacial, tecnología láser y comunicaciones modernas.
También pueden utilizarse como láminas termistoras, con resistencia a temperaturas de hasta 600°C, y como capas superficiales anticorrosión química.
Existen diferentes métodos para preparar películas de diamante de alta calidad, como la deposición química en fase vapor por filamento caliente (HFCVD), la deposición química en fase vapor por chorro de plasma de arco de corriente continua (CVD por chorro de arco de corriente continua) y la deposición química en fase vapor por plasma de microondas (MPCVD).
Entre estos métodos, el MPCVD se considera la opción preferida debido a su estabilidad, descarga sin electrodos, excelente capacidad de enfoque del campo eléctrico y plasma de alta densidad.
Cabe mencionar que también existen otros tipos de películas de carbono tipo diamante (DLC), como el ta-C, el a-C y el DLC con terminación H. Estas películas tienen bajos coeficientes de absorción.
Estas películas tienen bajos coeficientes de fricción y se utilizan en la industria del automóvil y la maquinaria para ahorrar energía en trenes de potencia, cojinetes, árboles de levas y otros componentes.
Las películas de DLC tienen una gran dureza y pueden depositarse a temperaturas relativamente bajas utilizando capas de unión adecuadas.
A medida que los dispositivos de diversos campos se miniaturizan cada vez más, crece la demanda de un control preciso del grosor, el patrón y la anchura de las características de los recubrimientos de diamante.
Esto es especialmente importante en aplicaciones como los dispositivos microelectromecánicos (MEMS), los dispositivos nanoelectromecánicos (NEMS) y los dispositivos biomédicos.
Los recubrimientos ultrafinos de diamante son deseables para el envasado de dispositivos electrónicos implantables, mientras que los recubrimientos ultrafinos de diamante altamente transparentes son adecuados para dispositivos ópticos y materiales funcionales.
Los investigadores trabajan activamente en el desarrollo de procesos de síntesis de recubrimientos (ultrafinos) de diamante con propiedades controladas para atender a estas aplicaciones específicas.
En general, las películas de recubrimiento de diamante ofrecen una dureza excepcional, resistencia al desgaste, conductividad térmica y otra serie de propiedades deseables.
Han encontrado amplias aplicaciones en diversas industrias y campos de investigación, desde la electrónica y la óptica hasta los dispositivos biomédicos y los revestimientos tribológicos.
Sus ventajas únicas, como la capacidad de crear diferentes estructuras superficiales y optimizar las propiedades de las películas, las hacen muy versátiles y valiosas en muchas aplicaciones industriales.
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