La composición química del recubrimiento DLC (carbono tipo diamante) consiste principalmente en carbono amorfo con un contenido significativo de enlaces de carbono hibridizados sp3, que contribuyen a sus propiedades similares a las del diamante.
Los recubrimientos de DLC se forman mediante procesos como el depósito químico en fase vapor asistido por plasma (PACVD) o el depósito químico en fase vapor asistido por plasma de radiofrecuencia (RF PECVD), en los que gases de hidrocarburos como el metano se disocian en un entorno de plasma.
Los átomos de carbono e hidrógeno resultantes se recombinan en la superficie del sustrato, formando un recubrimiento con propiedades que imitan las del diamante, como una gran dureza y resistencia al desgaste.
¿Cuál es la composición química del revestimiento de DLC? Explicación de 4 puntos clave
1. Composición del DLC
Los recubrimientos de DLC están compuestos principalmente de carbono, con una estructura que incluye enlaces hibridados sp2 y sp3.
Los enlaces sp3, similares a los del diamante, confieren al recubrimiento una gran dureza y resistencia al desgaste.
La proporción exacta de enlaces sp2 y sp3 puede variar en función del proceso y las condiciones de deposición, lo que influye en las propiedades del DLC.
2. Proceso de deposición
La formación de recubrimientos de DLC suele implicar la disociación de gases de hidrocarburos en un entorno de plasma.
En el método RF PECVD, el gas es ionizado y fragmentado en especies reactivas por el plasma.
Estas especies energéticas reaccionan y se condensan en la superficie del sustrato, formando una película rica en carbono.
El proceso se lleva a cabo a temperaturas relativamente bajas, lo que permite una buena adhesión a diversos sustratos.
3. Propiedades y aplicaciones
Debido a su elevada dureza (hasta 9000 HV en la escala de Vickers), resistencia al desgaste y propiedades de baja fricción, los recubrimientos de DLC son ideales para aplicaciones en sistemas tribológicos como motores y conjuntos mecánicos.
También proporcionan un excelente acabado superficial sin necesidad de postratamiento, lo que los hace idóneos para herramientas de alta precisión y aplicaciones decorativas.
Además, los recubrimientos de DLC son químicamente inertes y biocompatibles, lo que amplía su uso a componentes médicos e implantes.
4. Conceptos erróneos y comparaciones
Es importante aclarar que el DLC no es un método de recubrimiento, sino un tipo de material de recubrimiento.
A menudo se confunde con el PVD (Physical Vapor Deposition), que es un proceso de recubrimiento diferente.
Aunque tanto los revestimientos DLC como los PVD pueden utilizarse en relojes y otras aplicaciones, DLC se refiere específicamente al material de carbono diamante que puede depositarse mediante diversas técnicas, incluida la PACVD.
En resumen, los recubrimientos DLC se caracterizan por su estructura de carbono amorfo con una proporción significativa de enlaces de carbono sp3, lo que les confiere propiedades similares a las del diamante.
Estos recubrimientos se forman mediante procesos asistidos por plasma y se valoran por su gran dureza, resistencia al desgaste y baja fricción, lo que los hace versátiles en diversas aplicaciones industriales y médicas.
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