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Influencia del sustrato, espesor de la capa y técnica de depósito en la textura cristalográfica de películas delgadas de TiN

Monsalve, Mónica; López, Esperanza; Vargas, Fabio; González, Andrés; Benavides, Vicente
2009-12-01

Resumen en español Este trabajo presenta los resultados del depósito de recubrimientos de TiN sobre sustratos metálicos (acero AISI M2 y AISI 304) mediante diversas técnicas tales como la deposición física en fase vapor, Pulverización Catódica con Magnetrón e Implantación Iónica. Con el fin de identificar las fases presentes, así como la estructura cristalina, la textura cristalográfica, y los parámetros de red de los recubrimientos, se utilizó difracción de rayos X con bajo (mas) ángulo de incidencia. El espesor de las películas se midió mediante análisis de las imágenes obtenidas por microscopia electrónica de Barrido. Los recubrimientos de TiN obtenidos por Pulverización Catódica con Magnetrón mostraron una orientación preferencial en el plano (200), lo cual está de acuerdo con la literatura. Este plano tiene la menor energía superficial. Los recubrimientos de TiN producidos por Implantación Iónica mostraron una alta textura cristalográfica en el plano (111), el cual tiene la menor energía de deformación elástica. Para recubrimientos depositados en el acero AISI 304 , la intensidad del plano (200) pareció incrementar con el aumento del espesor del recubrimiento. Sin embargo, este no era el caso de los recubrimientos depositados sobre acero AISI M2. Resumen en inglés This paper presents results on the deposition of TiN coatings on metallic substrates (Steel AISI M2 and AISI 304) by various techniques such as physical vapour deposition, Magnetron Sputtering and Ion Platting. In order to identify the phases present, as well as the crystalline structure, the crystallographic texture, and the lattice parameters of the coatings, X-ray diffraction at low incidence angle was used. The thickness of the coatings was estimated by image analysis (mas) of micrograph obtained by means of Scanning Electron Microscopy. The TiN coatings obtained by Magnetron Sputtering exhibited a preferential orientation for the crystalline reflection (200) and this is in agreement with the literature. This particular plane has the lowest superficial energy. Conversely the TiN coatings produced by Ion Platting showed a high crystallographic texture in relation to the crystalline reflection (111) which has lower elastic deformation energy. For the coatings deposited on AISI 304 steel, the intensity on plane 200 appeared to increase with increasing coating thickness. However this was not the case for the coatings deposited on AISI M2 steel.

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