Desenvolvimento e caracterização de filmes finos pretos para aplicações decorativas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Oliveira, Susana Filipa Viana de
Data de Publicação: 2011
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1822/21849
Resumo: Dissertação de mestrado em Engenharia Mecânica
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spelling Desenvolvimento e caracterização de filmes finos pretos para aplicações decorativas538.975Dissertação de mestrado em Engenharia MecânicaAs constantes exigências para o desenvolvimento de novos sistemas têm impulsionado a investigação de várias combinações de materiais. Nos últimos anos, uma nova área de pesquisa tem emergido no campo dos filmes finos, ganhando cada vez maior importância: a dos filmes decorativos. Estes materiais baseiam-se na maior parte dos casos em materiais elementares (Ti, Mo, etc.), mas também em nitretos binários tais como TiN e ZrN (cor dourada). No âmbito deste projecto, um vasto leque de filmes finos de MeOy e de MeCx, com Me = Ti, foram preparados para obter colorações pretas usando a técnica de pulverização catódica reactiva em magnetrão, com alimentações dc. Foi depositado um filme semi-transparente (TiO2) com cor de interferência sobre o revestimento preto de forma a introduzir um efeito de cor sobre a cor preta do revestimento base. A possibilidade de se depositar o filme TiO2 sobre o filme de TiC revelou-se um sucesso, permitindo produzir uma nova variedade de filmes coloridos, e assim, abrir o leque de filmes até agora produzidos. Uma técnica convencional de deposição de metal: a electrodeposição - foi ainda alvo de estudo. Para além da análise dos substratos electrodepositados, também foram depositados sobre estes, filmes finos de MeOy. Nas amostras revestidas pelas duas técnicas, pulverização catódica reactiva em magnetrão e electrodeposição, caracterizou-se a cor, por espectroscopia de reflectância espectral medida segundo o método CIEL*a*b*1976. A microestrutura do filme foi caracterizada por microscopia electrónica de varrimento (SEM), no entanto, devido ao polimento aquando da montagem das amostras, não foi possível identificar o tipo de crescimento dos filmes. Possivelmente e pelos resultados obtidos do teste de corrosão o crescimento do filme é do tipo colunar. Em termos de caracterização mecânica, a dureza (microdurómetro) e a aderência dos filmes aos substratos ("scratch test") foram correlacionadas com os parâmetros de deposição e composição das amostras. O desgaste foi caracterizado por testes de resistência ao risco num equipamento anteriormente desenvolvido na Universidade do Minho. Por fim, realizou-se um teste de resistência à corrosão, com vista a simular o que acontece na realidade, quando os filmes se encontram na presença de certas condições (produtos de limpeza, suor, meio ambiente, entre outros), verificando se o filme protege o material base. A nível de resultados obtidos salientam-se a influência que a dureza, a espessura dos filmes e a utilização de revestimentos intermédios têm na resistência ao desgaste. Em grande parte das amostras existiram ligeiras alterações de luminosidade. No teste de corrosão existiram amostras que corroeram nas diferentes soluções utilizadas fazendo com que o revestimento levanta-se e sai-se.The constant demands for the development of new systems have driven the research of several combinations of materials. In recent years, a new area of research has emerged in the field of thin films, with increasing importance: the decorative films. These materials are based, in most cases, in basic materials (Ti, Mo, etc.), but also in binary nitrides such as TiN and ZrN (golden color). In this project, several thin films of MeOy and MeCx, with Me = Ti, were prepared to obtain black coloration using the technique of reactive magnetron sputtering, with DC power supplies. A semi-transparent film (TiO2) with color’s interference was deposited on the black coating in order to introduce an effect of color on a black base coat. The possibility of depositing TiO2 film on the TiC film proved a success, allowing you to produce a new variety of color films and thus open range of films produced so far. A conventional technique for metal deposition, the electrodeposition, was also subject of study. In addition to the analysis of electrodeposited substrates was as deposited on these MeOy thin films. In the samples coated by two techniques, reactive magnetron sputtering and electrodeposition, the color was characterized by spectral reflectance spectroscopy measurements using the method CIELab 1976. The microstructure of the film was characterized by scanning electron microscopy (SEM), howevwer, due to polishing during assembly of the samples was not possible to identify the type os growth of the films. Possibly and the results obtained from corrosion test the growth of film is columnar type. In terms of mechanical characterization, hardness (microhardness) and adhesion of the films to substrates (“scratch test”) were correlated with the deposition parameters sample’s and composition. The wear was characterized by resistance to risk test in one equipment previously developed at University of Minho. Finally, there was a test of corrosion resistance, in order to simulate what happens in service when the films are in the presence of certain conditions (cleaning products, sweat, environment, among others), verifying that the film protects the base material. A level results highlight the influence that the hardness, the thickness of the films and the use of intermediate coatings have resistance to wear. In most samples there were slight changes in brightness. In corrosion test samples that existed eroded different solutions used in making the coating gets up and comes out.Silva, Filipe SamuelVaz, F.Universidade do MinhoOliveira, Susana Filipa Viana de20112011-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1822/21849porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-21T12:32:19Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/21849Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T19:27:38.629883Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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