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@MastersThesis{LugoGonzález:2017:EsAdCo,
               author = "Lugo Gonz{\'a}lez, Dubrazkha Carolina",
                title = "Estudo da ader{\^e}ncia e do coeficiente de atrito de filmes de 
                         DLC em Ti-6Al-4V com deposi{\c{c}}{\~a}o de interface de 
                         sil{\'{\i}}cio para aplica{\c{c}}{\~a}o espacial",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2017",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2017-03-07",
             keywords = "diamond-like carbon, ader{\^e}ncia, coeficiente de atrito, 
                         lubrificante s{\'o}lido, PECVD, aplica{\c{c}}{\~a}o espacial, 
                         diamond-like carbon (DLC), adhesion, friction coefficient, solid 
                         lubricants, spatial aplication.",
             abstract = "O estudo de filmes de Diamond-like Carbon (DLC) {\'e} de grande 
                         interesse devido {\`a}s excelentes propriedades mec{\^a}nicas e 
                         tribol{\'o}gicas que possibilitam a utiliza{\c{c}}{\~a}o dos 
                         filmes de DLC como revestimentos protetores em diferentes 
                         aplica{\c{c}}{\~o}es industriais, biom{\'e}dicas e espaciais. 
                         No entanto, a grande desvantagem destes filmes {\'e} a baixa 
                         ader{\^e}ncia quando s{\~a}o depositados sobre alguns substratos 
                         met{\'a}licos devido ao estresse compressivo gerado no processo 
                         de deposi{\c{c}}{\~a}o e {\`a}s diferen{\c{c}}as do 
                         coeficiente de dilata{\c{c}}{\~a}o t{\'e}rmica entre o filme e 
                         o substrato utilizado. Esta linha de pesquisa tinha como objetivo 
                         principal obter filmes de DLC com elevada ader{\^e}ncia sobre o 
                         substrato de liga de tit{\^a}nio Ti-6Al-4V, assim como filmes com 
                         baixo coeficiente de atrito para aplica{\c{c}}{\~o}es espaciais. 
                         Os filmes de DLC foram depositados sobre o substrato com a 
                         utiliza{\c{c}}{\~a}o da t{\'e}cnica PECVD (Plasma Enhanced 
                         Chemical Vapor Deposition) - DC pulsada modificada com a 
                         incorpora{\c{c}}{\~a}o de um c{\'a}todo adicional que permite 
                         deposi{\c{c}}{\~a}o de filmes com press{\~o}es em torno de 
                         10\$^{-3}\$ Torr. Para o estudo da ader{\^e}ncia foram 
                         realizadas varia{\c{c}}{\~o}es na tens{\~a}o e largura de pulso 
                         da fonte de polariza{\c{c}}{\~a}o para a deposi{\c{c}}{\~a}o 
                         de diferentes interfaces de sil{\'{\i}}cio amorfo. Logo, foi 
                         estabelecida a condi{\c{c}}{\~a}o de ader{\^e}ncia 
                         aceit{\'a}vel entre filmes de DLC e o substrato da liga de 
                         tit{\^a}nio Ti-6Al-4V. Tamb{\'e}m foram realizadas 
                         varia{\c{c}}{\~o}es da tens{\~a}o de deposi{\c{c}}{\~a}o dos 
                         filmes de DLC com o objetivo de variar o conte{\'u}do de 
                         hidrog{\^e}nio. Foi avaliada a ader{\^e}ncia dos filmes com a 
                         utiliza{\c{c}}{\~a}o do padr{\~a}o VDI 3198 e com testes de 
                         riscamento. Para avaliar a composi{\c{c}}{\~a}o qu{\'{\i}}mica 
                         dos filmes foram utilizadas t{\'e}cnicas nucleares de feixe 
                         i{\^o}nico. O coeficiente de atrito dos filmes foi avaliado no 
                         modo rec{\'{\i}}proco em press{\~a}o atmosf{\'e}rica e de alto 
                         v{\'a}cuo. Os resultados mostraram que entre todas as 
                         metodologias de deposi{\c{c}}{\~a}o de interface de 
                         sil{\'{\i}}cio, a que apresentou maior ader{\^e}ncia foi a 
                         camada depositada com tens{\~a}o de polariza{\c{c}}{\~a}o de - 
                         0,95 kV com a utiliza{\c{c}}{\~a}o de uma fonte de 20 kHz e 
                         largura de pulso de 20 \$\mu\$s. Foi poss{\'{\i}}vel obter 
                         filmes de DLC com teor de hidrog{\^e}nio de at{\'e} 40 \% e com 
                         baixo coeficiente de atrito em alto v{\'a}cuo e 
                         condi{\c{c}}{\~o}es de press{\~a}o atmosf{\'e}rica. 
                         Tamb{\'e}m foram obtidos filmes com elevada dureza e com baixo 
                         coeficiente de atrito nas duas atmosferas testadas. Os resultados 
                         mostraram a grande potencialidade dos filmes de DLC para 
                         aplica{\c{c}}{\~a}o espacial devido a sua elevada 
                         ader{\^e}ncia, elevada qualidade estrutural e baixo coeficiente 
                         de atrito. ABSTRACT: The study of Diamond-like Carbon (DLC) films 
                         is of great interest due to their excellent mechanical and 
                         tribological properties that allow the use of DLC films as 
                         protective coatings in different applications such as industrial, 
                         biomedical, and spatial. However, the great disadvantage of these 
                         films is their low adhesion when they are grown on metallic 
                         substrates due to the high compressive stress that arises during 
                         film deposition process and the differences of the thermal 
                         expansion coefficient between the film and the substrate. This 
                         research aimed mainly to obtain DLC films with high adhesion on a 
                         Ti-6Al-4V titanium alloy substrate and with low friction 
                         coefficient for space applications. The DLC films were deposited 
                         on the substrate using the PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor 
                         Deposition) - DC pulsed technique modified with an incorporation 
                         of an additional cathode that enables films deposition at very low 
                         pressures around 10\$^{-3}\$Torr. For the adhesion study, 
                         amorphous silicon interfaces were deposited with different 
                         voltages and with different pulse widths of the polarization 
                         source.Then, it was established the acceptable adhesion condition 
                         between DLC films and the Ti-6Al-4V titanium alloy substrate. 
                         Furthermore, a variation of the deposition voltage of the DLC 
                         films was carried out in order to vary the hydrogen content of the 
                         films. The adhesion of the films was evaluated using the standard 
                         VDI 3198 and the critical load obtained by scratch tests. Nuclear 
                         techniques of ionic beam were used to evaluate the chemical 
                         composition of the films. The friction coefficient of the films 
                         was evaluated in reciprocating mode in ambient and high vacuum 
                         atmospheres. The results showed that among all the silicon 
                         interface deposition methodologies the one that presented the 
                         highest adhesion was the layer deposited with bias voltage of - 
                         0.95 kV and a power supply at 20 kHz with a pulse width of 20 
                         \$\mu\$s. It was possible to obtain DLC films with a hydrogen 
                         content up to 40\% and with low friction coefficient under high 
                         vacuum and atmospheric pressure conditions. Results showed that 
                         DLC films can act as solid lubricants for spatial applications due 
                         to their high adhesion, high structural quality, and low friction 
                         coefficient in vacuum and environmental conditions.",
            committee = "Trava-Airoldi, Vladimir Jesus (presidente/orientador) and 
                         Ram{\'{\i}}rez, Marco and Martins, Gislene",
           copyholder = "SID/SCD",
         englishtitle = "Study of the adherence and the friction coefficient of DLC films 
                         on Ti-6Al-4V with deposition of silicon interface for space 
                         applications",
             language = "pt",
                pages = "148",
                  ibi = "8JMKD3MGP3W34P/3NFRGN5",
                  url = "http://urlib.net/rep/8JMKD3MGP3W34P/3NFRGN5",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "04 dez. 2020"
}


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