Development and characterization of 'CR''N'/'CR''AL''N' multilayer coatings deposited by hybrid magnetron sputtering process (2018)
- Authors:
- Autor USP: CASTILHO, BRUNO CÉSAR NORONHA MARQUES DE - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SEM
- Subjects: MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA; DESGASTE
- Keywords: RECOBRIMENTOS CERÂMICOS; MULTICAMADAS; SPUTTERING
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Novas restrições e regulamentações de motores de combustão interna introduziram severas cargas mecânicas e termomecânicas no motor, principalmente nos anéis de pistão, o que leva a um alto desgaste e ao dano prematuro dos mesmos e causa vazamentos de óleo na câmara, aumentando as emissões de poluentes. Uma das soluções mais viáveis para solucionar este problema é o uso de recobrimentos para alterar as propriedades da superfície. Recobrimentos produzidos pelas técnicas High Power Impulse Magnetron Sputtering (HiPIMS) e Direct Current Magnetron Sputtering (dcMS) mostraram resultados promissores na formação de filmes densos com elevada dureza e resistência ao desgaste. Essas propriedades podem ser melhoradas com a utilização de estruturas periódicas na forma de multicamadas. Nesse estudo, foi proposto um processo híbrido de HiPIMS e dcMS para produzir recobrimentos multicamadas de 'CR''N'/'CR''AL''N'. Diferentes combinações de alvos e de valores de polarização negativa do substrato (bias) foram estudadas. Além disso, foram apresentadas a influência da camada base e a avaliação dos efeitos da mudança de periodicidade. Estrutura e morfologia dos recobrimentos foram caracterizadas por Difração de Raios-X, Microscopia Eletronica de Varredura e Microscopia de Força Atômica. As caracterizações mecânica, eletroquímica e tribológica foram realizadas com ensaios de Nanodureza Instrumentada, Corrosão e Desgaste. Os resultados mostram que a escolha da combinação de alvos e de valores de bias são fundamentais para a melhoria das propriedades mecânicas e tribológicas. Por outro lado, não foram encontradas evidências de endurecimento devido ao efeito de super-redes com a variação de periodicidade, mas um aumento da resistência à corrosão foi evidenciado.A combinação de alvos, bias, camada base e periodicidade apresentadas aqui mostraram resultados promissores em testes de desgaste, principalmente quando comparadas com os recobrimentos utilizados comercialmente nas mesmas condições de trabalho do motor
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2018
- Data da defesa: 08.06.2018
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ABNT
CASTILHO, Bruno César Noronha Marques de. Development and characterization of 'CR''N'/'CR''AL''N' multilayer coatings deposited by hybrid magnetron sputtering process. 2018. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2018. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18150/tde-15112018-185401/. Acesso em: 24 abr. 2024. -
APA
Castilho, B. C. N. M. de. (2018). Development and characterization of 'CR''N'/'CR''AL''N' multilayer coatings deposited by hybrid magnetron sputtering process (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18150/tde-15112018-185401/ -
NLM
Castilho BCNM de. Development and characterization of 'CR''N'/'CR''AL''N' multilayer coatings deposited by hybrid magnetron sputtering process [Internet]. 2018 ;[citado 2024 abr. 24 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18150/tde-15112018-185401/ -
Vancouver
Castilho BCNM de. Development and characterization of 'CR''N'/'CR''AL''N' multilayer coatings deposited by hybrid magnetron sputtering process [Internet]. 2018 ;[citado 2024 abr. 24 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18150/tde-15112018-185401/
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