A INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA DE DEPOSIÇÃO DA INTERCAMADA DE SICX:
H NA ADESÃO DE FILMES FINOS DE A-C:H SOBRE AÇO
Letícia Tessari Bim (PIBITI/CNPq), Felipe Cemin, Caren M. Menezes, Eigor R. Petry,
César Aguzzoli, Carlos Alejandro Figueroa (Orientador(a))
Os revestimentos de carbono amorfo (a-C) têm atraído muita atenção devido ao aumento de suas
aplicações industriais, como em revestimentos funcionais biocompatíveis, ferramentas de corte,
dispositivos microeletrônicos e peças decorativas. No entanto, a fraca adesão desse material sobre ligas
ferrosas causa delaminações e limita a espessura do filme, reduzindo suas aplicações. A maior causa da
fratura do filme fino de a-C sobre aços é a alta tensão de compressão residual do filme, proveniente do
processo de deposição, e a diferença entre os coeficientes de expansão térmica entre o filme fino de a-C:
H e o aço. Intercamadas metálicas são comumente aplicadas entre o aço e o filme fino para aumentar a
aderência do a-C nesse substrato. Em especial, uma intercamada nanométrica de carbeto de silício
hidrogenado (SiCx:H), depositada a partir de tetrametilsilano (TMS), pode ser utilizada para fins de
adesão. Porém, os parâmetros de processo para deposição da intercamada não são claramente
especificados, em particular, a temperatura. O objetivo deste trabalho foi depositar uma intercamada de
SiCx:H a partir de TMS em diferentes temperaturas do substrato (100ºC a 550ºC) e avaliar os efeitos da
temperatura de deposição na estrutura químico-física da intercamada e na adesão dos filmes finos de
a-C:H depositados sobre a intercamada. Os filmes foram depositados sobre o aço AISI 4140 através da
técnica de PECVD com confinamento eletrostático, utilizando-se uma fonte de tensão dc-pulsada. As
amostras foram caracterizadas por GDOES, MEV, EDX, espectroscopia Raman e nanodureza. Os
resultados obtidos demonstram que a temperatura de deposição foi estabelecida como o principal
parâmetro para controlar a cinética do crescimento, espessura e composição química da intercamada. As
imagens obtidas por MEV mostram que a espessura da intercamada diminui exponencialmente com o
aumento da temperatura. A adesão dos filmes de a-C:H depende da temperatura de deposição da
intercamada, e 300°C é a menor temperatura para qual o filme fino de a-C:H encontre-se aderido ao
substrato. Os perfis de profundidade de GDOES mostram que altas temperaturas durante a deposição
diminuem os conteúdos de Si e H e aumentam o conteúdo de C na intercamada, permitindo a formação
de novas ligações C-C entre a intercamada de SiCx:H e o filme fino a-C:H, melhorando a adesão nessa
interface.
Palavras-chave: carbono amorfo, adesão, intercamada
Apoio: UCS, UCS, CNPq