Effects of surface treatment on the diamond deposition and performance of ceramic cutting tools

Chang, Chi Lung; Guidoboni, M.P.

doi:10.1016/0257-8972(91)90084-a

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“…La deposición de diamante sobre Si 3 N 4 utilizando MPCVD ha sido ampliamente descrita en la literatura (4)(5)(6)(7)(8). Sin embargo, existen muy pocas referencias acerca del empleo de HFCVD sobre esos mismos substratos (9-10).…”

Section: Introductionunclassified

Si3N4 recubierto con diamante CVD mediante filamento caliente y plasma generado por microondas

Tallaire¹,

Oliveira²,

Fernandes³

et al. 2004

Bol. Soc. Esp. Ceram. Vidr.

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Se han depositado películas de diamante CVD sobre substratos de nitruro de silicio empleando un reactor experimental de filamento caliente y un reactor comercial que utiliza un plasma generado por microondas. La importancia del Si 3 N 4 como substrato reside en que favorece una buena adhesión con el diamante para ser utilizado en aplicaciones de desgaste. Los recubrimientos obtenidos han sido caracterizados mediante espectroscopía µ-Raman, difracción de Rayos-X, microscopía electrónica de barrido y microscopía de fuerza atómica. El grado de adhesión entre la película y el substrato ha sido determinado realizando una serie de indentaciones con una punta Brale a diferentes cargas. Las películas depositadas mediante filamento caliente son similares, en términos de calidad del diamante y morfología, a las conseguidas con plasma inducido por microondas, aunque presentan problemas de uniformidad. Se han utilizado también substratos con geometría esférica para comparar los recubrimientos obtenidos por ambas técnicas. Palabras clave: diamante, nitruro de silicio, HFCVD, MPCVD Diamond coating on Si 3 N 4 by hot filament and microwave plasma assisted CVDSilicon nitride substrates have been diamond coated by hot-filament (home made) and microwave plasma (commercial) CVD reactors. The importance of Si 3 N 4 as substrate relies on its favoured adhesion to the diamond film, as required in wear applications. Diamond coatings have been characterized by µ-Raman spectroscopy, X-ray diffraction, scanning electron microscopy and atomic force microscopy. The diamond film/substrate adhesion has been evaluated by performing Brale indentations at different loads. The diamond films grown by hot filament matched those grown by microwave plasma in terms of morphology and diamond quality, only loosing in uniformity. Spherical substrates have also been used to compare the films coated by both techniques.

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