Propiedades tribológicas del recubrimiento compuesto de carbono de tipo diamante/diamante (DLC) en un entorno seco

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Tribología
• Ingeniería de superficies

Sus antecedentes:

• Los recubrimientos de diamante de una sola capa se enfrentan a desafíos con un alto desgaste en condiciones de deslizamiento secas y sin lubricación.
• Mejorar el rendimiento tribológico de los recubrimientos de diamantes es crucial para aplicaciones que requieren durabilidad y baja fricción.

Objetivo del estudio:

• Diseñar y fabricar recubrimientos compuestos de diamantes y carbono similar al diamante (DLC).
• Evaluar las propiedades tribológicas de estos recubrimientos compuestos en condiciones de deslizamiento en seco.
• Para comparar su rendimiento con recubrimientos de diamante de una sola capa.

Principales métodos:

• Fabricación mediante una combinación de deposición por vapor químico (CVD) y deposición por haz de iones asistida por pulverización por magnetrón.
• Pruebas tribológicas comparativas en condiciones de deslizamiento en seco.
• Análisis de la morfología y estructura de las vías desgastadas.

Principales resultados:

• Los recubrimientos compuestos de diamante/DLC mostraron un rendimiento tribológico significativamente mejorado en comparación con el diamante de una sola capa.
• Los recubrimientos de diamantes microcristalinos/DLC (MCD/DLC) lograron una reducción del 33,73% en el coeficiente de fricción y una disminución del 39,55% en la tasa de desgaste.
• Los recubrimientos de diamante nanocristalino/DLC (UNCD/DLC) dieron como resultado una reducción del 16,85% en el coeficiente de fricción y una disminución del 9,69% en la tasa de desgaste.

Conclusiones:

• La capa superior DLC reduce la rugosidad de la superficie y mitiga el desgaste abrasivo en entornos secos.
• El DLC promueve la grafitización durante el deslizamiento, mejorando la lubricidad y creando una interfaz de fricción más suave.
• Los recubrimientos compuestos de diamantes y DLC ofrecen una solución superior para reducir la fricción y el desgaste en aplicaciones de deslizamiento en seco.