Characterization of DLC coatings prepared by PVD to reduce white etching cracks in wind turbine bearings

Autor/a

Marinel·lo Amat, Alejandro 

Abstract

La necesidad de buscar materiales más específicos para satisfacer las necesidades humanas obliga a la industria a encontrar nuevos materiales capaces de fabricarlos. Cada vez se buscan materiales que ofrezcan mejores propiedades mecánicas, tribológicas y químicas. Los recubrimientos son un método para utilizar los mismos materiales modificando sólo la superficie del material. Por tanto, permite utilizar las propiedades del material del sustrato modificando sólo la superficie para mejorar la eficacia del material.
Existen diferentes tecnologías para depositar recubrimientos sobre el material del sustrato. Sin embargo, uno de los métodos de deposición más comunes para proporcionar capas finas con excelentes propiedades mecánicas es la deposición de vapor, conocida como deposición física de vapor (PVD). Esta tecnología permite obtener recubrimientos a bajas temperaturas, por lo que las propiedades del material del sustrato se ven poco alteradas cuando se somete a un tratamiento térmico. Esta técnica permite conseguir recubrimientos con gran aplicación en la industria del mecanizado, como el CrN, el TiN, el TiNAl o el DLC.
Los recubrimientos DLC (Diamond-Like Carbon) son de gran importancia hoy en día porque combinan excelentes propiedades de dureza y un coeficiente de fricción muy bajo. Estas propiedades son muy buscadas en las industrias. Por ejemplo, los elementos de mecanizado que reducen la fricción buscan estas propiedades para mejorar la vida útil y reducir los costes de producción. Uno de los inconvenientes de los recubrimientos DLC es que su adherencia no es tan buena como la de otros recubrimientos. Sin embargo, se puede mejorar aplicando capas intermedias que reduzcan la tensión entre el DLC y el material del sustrato.
En este estudio se analizarán las propiedades mecánicas, la adherencia y la composición de los recubrimientos DLC depositando capas intermedias de cromo y nitrógeno e intentando no alterar las propiedades mecánicas del material del sustrato realizando PVD a baja temperatura mediante PVD magneto sputtering e HiPIMS.

 

Director/a

Abad Roldán, Manuel David
Colominas Guàrdia, Carles 

Estudios

IQS SE - Máster en Ciencia e Ingeniería de Materiales

Fecha

2021-10-19