Deposición y caracterización de las propiedades de recubrimientos de TaN depositados con diferentes contenidos de nitrógeno
RESUMEN: Este trabajo se enfocó en el estudio de la influencia del contenido de nitrógeno sobre la microestructura, composición química, propiedades mecánicas y tribológicas de los recubrimientos de TaN depositados sobre acero inoxidable 420 y silicio (100) mediante la pulverización catódica. Los re...
- Autores:
-
Echavarría García, Aida Milena
Quirama Ossa, Alix Caterine
Osorio Vélez, Jaime Alberto
- Tipo de recurso:
- Article of investigation
- Fecha de publicación:
- 2016
- Institución:
- Universidad de Antioquia
- Repositorio:
- Repositorio UdeA
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/9804
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/10495/9804
- Palabra clave:
- Recubrimientos de TaN
Composición química
Propiedades mecánicas
Propiedades tribológicas
Nitrógeno
Nitrogen
Magnetron sputtering
Tantalum nitride
- Rights
- openAccess
- License
- https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
| id |
UDEA2_e6021c25d95b89161875a05cb8956aa8 |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/9804 |
| network_acronym_str |
UDEA2 |
| network_name_str |
Repositorio UdeA |
| repository_id_str |
|
| dc.title.spa.fl_str_mv |
Deposición y caracterización de las propiedades de recubrimientos de TaN depositados con diferentes contenidos de nitrógeno |
| dc.title.translated.spa.fl_str_mv |
Deposition and property characterisation of TaN coatings deposited with different nitrogen contents |
| title |
Deposición y caracterización de las propiedades de recubrimientos de TaN depositados con diferentes contenidos de nitrógeno |
| spellingShingle |
Deposición y caracterización de las propiedades de recubrimientos de TaN depositados con diferentes contenidos de nitrógeno Recubrimientos de TaN Composición química Propiedades mecánicas Propiedades tribológicas Nitrógeno Nitrogen Magnetron sputtering Tantalum nitride |
| title_short |
Deposición y caracterización de las propiedades de recubrimientos de TaN depositados con diferentes contenidos de nitrógeno |
| title_full |
Deposición y caracterización de las propiedades de recubrimientos de TaN depositados con diferentes contenidos de nitrógeno |
| title_fullStr |
Deposición y caracterización de las propiedades de recubrimientos de TaN depositados con diferentes contenidos de nitrógeno |
| title_full_unstemmed |
Deposición y caracterización de las propiedades de recubrimientos de TaN depositados con diferentes contenidos de nitrógeno |
| title_sort |
Deposición y caracterización de las propiedades de recubrimientos de TaN depositados con diferentes contenidos de nitrógeno |
| dc.creator.fl_str_mv |
Echavarría García, Aida Milena Quirama Ossa, Alix Caterine Osorio Vélez, Jaime Alberto |
| dc.contributor.author.none.fl_str_mv |
Echavarría García, Aida Milena Quirama Ossa, Alix Caterine Osorio Vélez, Jaime Alberto |
| dc.contributor.researchgroup.spa.fl_str_mv |
Centro de Investigación, Innovación y Desarrollo de Materiales (CIDEMAT) |
| dc.subject.none.fl_str_mv |
Recubrimientos de TaN Composición química Propiedades mecánicas Propiedades tribológicas Nitrógeno Nitrogen Magnetron sputtering Tantalum nitride |
| topic |
Recubrimientos de TaN Composición química Propiedades mecánicas Propiedades tribológicas Nitrógeno Nitrogen Magnetron sputtering Tantalum nitride |
| description |
RESUMEN: Este trabajo se enfocó en el estudio de la influencia del contenido de nitrógeno sobre la microestructura, composición química, propiedades mecánicas y tribológicas de los recubrimientos de TaN depositados sobre acero inoxidable 420 y silicio (100) mediante la pulverización catódica. Los recubrimientos se depositaron en una atmosfera de argón/nitrógeno variando el flujo de nitrógeno entre 12% y 25%, y fueron caracterizados por SEM, EDX, DRX, AFM, Microraman, Microindentación y usando un tribómetro tipo bola sobre disco. Se apreció una refinación de la estructura columnar de los recubrimientos acompañado de una disminución de su espesor con el incremento del contenido de nitrógeno en éstos. Inicialmente se observó un crecimiento preferencial de la fase cúbica fcc del TaN (111), la cual cambió a la estructura fcc TaN (200) por encima del 12% de N2. A contenidos mayores al 18% de N2 se forman otras fases ricas en nitrógeno y el sistema tiende a la amorficidad, muy particularmente para un 25% de N2. El recubrimiento TaN-1, depositado con 12% N2 en la mezcla de gases, presentó la mayor dureza de 21.3 GPa, el menor coeficiente de fricción y tasa de desgaste de 0,02 y 1,82x10-7 (mm3/Nm), respectivamente. A partir de los resultados obtenidos se observó una importante relación entre la microestructura, las propiedades mecánicas y tribológicas de las muestras recubiertas y su contenido de nitrógeno. |
| publishDate |
2016 |
| dc.date.issued.none.fl_str_mv |
2016 |
| dc.date.accessioned.none.fl_str_mv |
2018-07-26T19:48:27Z |
| dc.date.available.none.fl_str_mv |
2018-07-26T19:48:27Z |
| dc.type.spa.fl_str_mv |
Artículo de investigación |
| dc.type.coar.spa.fl_str_mv |
http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1 |
| dc.type.redcol.spa.fl_str_mv |
https://purl.org/redcol/resource_type/ART |
| dc.type.coarversion.spa.fl_str_mv |
http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85 |
| dc.type.driver.spa.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/article |
| dc.type.version.spa.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| format |
http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1 |
| status_str |
publishedVersion |
| dc.identifier.citation.spa.fl_str_mv |
G. Bejarano-Gaitán, A. M. Echavarría-García, A. C. Quirama-Ossa and J. A. Osorio-Vélez, "Deposición y caracterización de las propiedades de recubrimientos de TaN depositados con diferentes contenidos de nitrógeno," Rev. EIA, vol. 13, no. 25, pp. 69-80, 2016. |
| dc.identifier.issn.none.fl_str_mv |
1794-1237 |
| dc.identifier.uri.none.fl_str_mv |
http://hdl.handle.net/10495/9804 |
| dc.identifier.doi.none.fl_str_mv |
10.14508/reia.2016.13.25.69-80 |
| identifier_str_mv |
G. Bejarano-Gaitán, A. M. Echavarría-García, A. C. Quirama-Ossa and J. A. Osorio-Vélez, "Deposición y caracterización de las propiedades de recubrimientos de TaN depositados con diferentes contenidos de nitrógeno," Rev. EIA, vol. 13, no. 25, pp. 69-80, 2016. 1794-1237 10.14508/reia.2016.13.25.69-80 |
| url |
http://hdl.handle.net/10495/9804 |
| dc.language.iso.spa.fl_str_mv |
spa |
| language |
spa |
| dc.relation.citationendpage.spa.fl_str_mv |
80 |
| dc.relation.citationissue.spa.fl_str_mv |
25 |
| dc.relation.citationstartpage.spa.fl_str_mv |
69 |
| dc.relation.citationvolume.spa.fl_str_mv |
13 |
| dc.relation.ispartofjournal.spa.fl_str_mv |
Revista EIA |
| dc.rights.uri.spa.fl_str_mv |
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
| dc.rights.uri.*.fl_str_mv |
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/ |
| dc.rights.accessrights.*.fl_str_mv |
Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia |
| dc.rights.accessrights.spa.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
| dc.rights.coar.spa.fl_str_mv |
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
| rights_invalid_str_mv |
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/ Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
| eu_rights_str_mv |
openAccess |
| dc.format.extent.spa.fl_str_mv |
11 |
| dc.format.mimetype.spa.fl_str_mv |
application/pdf |
| dc.publisher.spa.fl_str_mv |
Escuela de Ingeniería de Antioquia |
| dc.publisher.place.spa.fl_str_mv |
Medellín, Colombia |
| institution |
Universidad de Antioquia |
| bitstream.url.fl_str_mv |
https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/ec009331-af3d-480a-8bef-7301ba4937bd/download https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/82f043b2-11d6-49de-ad2b-c2b568e2c4c0/download https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/42a32d15-46be-4425-acef-d1a0b61d73e0/download https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/d492aebf-9985-4ffa-bf29-472304a86754/download https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/7b8191ac-a6b5-4323-aa8d-de7668a79747/download https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/e9b3ced0-483f-4ce5-bcd1-e9126bab4e60/download https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/cb0188f9-7ca1-45b7-ab69-794cf6504803/download |
| bitstream.checksum.fl_str_mv |
2792be126dab3feb8752c33034065f2f 4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2f d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 9d3bdb7479a83d1a6d8671237bf39f33 e428ed3f6c6c31addc545aea9492126a |
| bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 MD5 MD5 MD5 MD5 |
| repository.name.fl_str_mv |
Repositorio Institucional de la Universidad de Antioquia |
| repository.mail.fl_str_mv |
aplicacionbibliotecadigitalbiblioteca@udea.edu.co |
| _version_ |
1851052573531832320 |
| spelling |
Echavarría García, Aida MilenaQuirama Ossa, Alix CaterineOsorio Vélez, Jaime AlbertoCentro de Investigación, Innovación y Desarrollo de Materiales (CIDEMAT)2018-07-26T19:48:27Z2018-07-26T19:48:27Z2016G. Bejarano-Gaitán, A. M. Echavarría-García, A. C. Quirama-Ossa and J. A. Osorio-Vélez, "Deposición y caracterización de las propiedades de recubrimientos de TaN depositados con diferentes contenidos de nitrógeno," Rev. EIA, vol. 13, no. 25, pp. 69-80, 2016.1794-1237http://hdl.handle.net/10495/980410.14508/reia.2016.13.25.69-80RESUMEN: Este trabajo se enfocó en el estudio de la influencia del contenido de nitrógeno sobre la microestructura, composición química, propiedades mecánicas y tribológicas de los recubrimientos de TaN depositados sobre acero inoxidable 420 y silicio (100) mediante la pulverización catódica. Los recubrimientos se depositaron en una atmosfera de argón/nitrógeno variando el flujo de nitrógeno entre 12% y 25%, y fueron caracterizados por SEM, EDX, DRX, AFM, Microraman, Microindentación y usando un tribómetro tipo bola sobre disco. Se apreció una refinación de la estructura columnar de los recubrimientos acompañado de una disminución de su espesor con el incremento del contenido de nitrógeno en éstos. Inicialmente se observó un crecimiento preferencial de la fase cúbica fcc del TaN (111), la cual cambió a la estructura fcc TaN (200) por encima del 12% de N2. A contenidos mayores al 18% de N2 se forman otras fases ricas en nitrógeno y el sistema tiende a la amorficidad, muy particularmente para un 25% de N2. El recubrimiento TaN-1, depositado con 12% N2 en la mezcla de gases, presentó la mayor dureza de 21.3 GPa, el menor coeficiente de fricción y tasa de desgaste de 0,02 y 1,82x10-7 (mm3/Nm), respectivamente. A partir de los resultados obtenidos se observó una importante relación entre la microestructura, las propiedades mecánicas y tribológicas de las muestras recubiertas y su contenido de nitrógeno.ABSTRACT: This study focused on the study of the influence of nitrogen content on the microstructure, chemical composition, mechanical and tribological properties of TaN coatings deposited on 420 stainless steel and silicon samples (100) using the magnetron sputtering technique. For the deposition of the TaN coatings an argon/nitrogen atmosphere was used, varying the nitrogen flux between 12% and 25%. For the coating characterization, scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, atomic force microscopy, X-ray diffraction (XRD), micro-Raman spectroscopy, a micro-hardness tester, and a ball on disc tribometer were used. A refining of the columnar structure of the coatings, accompanied by a decrease in their thickness with the increased nitrogen content was observed. Initially, fcc-TaN (111) cubic phase growth was observed; this phase was changed to the fcc-TaN (200) above N2 12%. For contents greater than N2 18%, another nitrogen-rich phase was formed and the system tended towards amorphicity, particularly for a coating with N2 25% content. The TaN-1sample deposited with N2 12% in the gas mixture presented the highest micro-hardness value with 21.3GPa and the lowest friction coefficient and wear rate with 0.02 and 1.82x10-7 (mm3/Nm), respectively. From the obtained results, an important relationship between the microstructural, mechanical and tribological properties of the coated samples and their nitrogen content was observed.11application/pdfspaEscuela de Ingeniería de AntioquiaMedellín, Colombiahttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiainfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Recubrimientos de TaNComposición químicaPropiedades mecánicasPropiedades tribológicasNitrógenoNitrogenMagnetron sputteringTantalum nitrideDeposición y caracterización de las propiedades de recubrimientos de TaN depositados con diferentes contenidos de nitrógenoDeposition and property characterisation of TaN coatings deposited with different nitrogen contentsArtículo de investigaciónhttp://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1https://purl.org/redcol/resource_type/ARThttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion80256913Revista EIAPublicationORIGINALBejaranoGilberto_2016_DeposicionCaracterizacionPropiedades.pdfBejaranoGilberto_2016_DeposicionCaracterizacionPropiedades.pdfArtículo de investigaciónapplication/pdf1316258https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/ec009331-af3d-480a-8bef-7301ba4937bd/download2792be126dab3feb8752c33034065f2fMD51trueAnonymousREADCC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; charset=utf-849https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/82f043b2-11d6-49de-ad2b-c2b568e2c4c0/download4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2fMD52falseAnonymousREADlicense_textlicense_texttext/html; charset=utf-80https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/42a32d15-46be-4425-acef-d1a0b61d73e0/downloadd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD53falseAnonymousREADlicense_rdflicense_rdfLicenciaapplication/rdf+xml; charset=utf-80https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/d492aebf-9985-4ffa-bf29-472304a86754/downloadd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD54falseAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/7b8191ac-a6b5-4323-aa8d-de7668a79747/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD55falseAnonymousREADTEXTBejaranoGilberto_2016_DeposicionCaracterizacionPropiedades.pdf.txtBejaranoGilberto_2016_DeposicionCaracterizacionPropiedades.pdf.txtExtracted texttext/plain38717https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/e9b3ced0-483f-4ce5-bcd1-e9126bab4e60/download9d3bdb7479a83d1a6d8671237bf39f33MD56falseAnonymousREADTHUMBNAILBejaranoGilberto_2016_DeposicionCaracterizacionPropiedades.pdf.jpgBejaranoGilberto_2016_DeposicionCaracterizacionPropiedades.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg12837https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/cb0188f9-7ca1-45b7-ab69-794cf6504803/downloade428ed3f6c6c31addc545aea9492126aMD57falseAnonymousREAD10495/9804oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/98042025-03-27 00:30:34.446https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/open.accesshttps://bibliotecadigital.udea.edu.coRepositorio Institucional de la Universidad de Antioquiaaplicacionbibliotecadigitalbiblioteca@udea.edu.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 |