Estudo da influência dos padrões de emissão das espécies do plasma de carbonitretação nas propriedades superficiais de TiCN

Abstract

As intensidades de emissão das espécies N2+, H, C, NH, N2, Ar e CN do plasma de carbonitretação (usando os gases Ar+N2+CH4) foram medidas por espectroscopia de emissão óptica (OES) em pressão e temperatura constantes (2mbar e 500 °C) variando o fluxo de CH4. Em seguida, amostras de Ti comercialmente puro (Ti CP) foram carbonitretadas em plasma nas mesmas condições do estudo por OES. O objetivo desse trabalho é avaliar a influência das espécies presentes no plasma, detectadas por seus padrões de emissão, na composição de fases superficiais, nas características topográficas e no perfil de microdureza do revestimento de TiCN. Foi observado que o aumento da concentração de CH4 no plasma gerou as espécies H (dissociado do CH4) N2+, C, NH e CN. A evolução contínua de CN e uma queda progressiva na espécie N2+ influenciaram a composição da superfície e as propriedades aqui avaliadas. A análise de difração de raios X em ângulo rasante revelou a presença de nitreto e carbonitreto de titânio na superfície com composição química correlacionada com as alterações das intensidades de emissão das espécies CN e N2+. As topografias das amostras, avaliadas por microscopia de força atômica, apresentaram aumento nos parâmetros de rugosidade comparados com a amostra padrão. A rugosidade Ra aumentou com o aumento da intensidade de emissão óptica de CN e redução de N2+. Com auxílio da espectroscopia micro-Raman foi encontrado carbono não reagido com o titânio na forma de um filme que se desenvolveu com o aumento da intensidade da linha de emissão do CN. Este filme pode, hipoteticamente, ter sido o responsável pela queda progressiva da dureza superficial do revestimento.

Ionic Oxidation in Cathodic Cage of Titanium CP Grade II

“…Titanium is also found in the form of oxide, the best known as TiO 2 . It is widely used because it is chemically inert and has characteristics such as biocompatibility, good dielectric properties, excellent absorption in the ultraviolet spectrum, high stability and is applied in different industrial areas such as solar cells, environmental purifiers, biomaterials, protective layers against corrosion, nanomaterials [3][4][5][6] . Among the existing titanium oxides compounds, titanium dioxide, TiO 2 , draws attention to possess important properties scientifically and industrially, and can be found in different crystalline structures, the best known being brookite, anatase and rutile.…”