Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio (Apr 2006)
Recubrimientos protectores de TiN y AIN: comportamiento frente a temperatura
Abstract
The use of ceramic materials like titanium and aluminium nitrides have experienced a great improvement in the last years due to the variety of applications they show. The use as protective coatings on industrial tools is one important application with very favorable results for the moment, as it is the use as coating molds used for different elements fabrication. One of the mostly often used techniques to deposit protective coatings is the sputtering technique, which has been used in this work. In the present study we have analysed structural and mechanical properties of TiN and AlN thin films, using X-Ray diffraction, scanning electron microscopy, nanoindentation and pin-on-disk techniques. Thermal treatments have been applied on the mentioned films, applying three different temperature values: 750oC, 850oC y 950oC. Changes in their properties before and after the treatments have been observed. TiN layers show a thermal resistance around 750oC. The thermal resistance for AlN layers is around 850oC, being also observed an improvement in their properties when applying 850ºC of thermal treatment.<br><br>La utilización de materiales cerámicos como el nitruro de titanio o de aluminio ha experimentado una gran popularización en los últimos años gracias a su gran variedad de aplicaciones. Una importante aplicación que cuenta hasta el momento con resultados muy favorables es la de su uso como recubrimientos protectores de herramientas industriales, así como de moldes empleados en la fabricación de diferentes elementos. Una de las técnicas más utilizadas en la obtención de recubrimientos protectores es la técnica de sputtering, utilizada en este trabajo. En el presente estudio se han analizado las propiedades estructurales y mecánicas de láminas delgadas de TiN y AlN mediante las técnicas de difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido, nanoindentación y pin-on-disk. Dichas capas han sido sometidas a un tratamiento térmico en el que se han aplicado tres temperaturas: 750oC, 850oC y 950oC, y se han observado variaciones en sus propiedades antes y después del tratamiento. Las capas de TiN presentan una resistencia térmica en torno a 750oC. Las capas de AlN resisten hasta una temperatura en torno a 850oC, observándose además una mejoría en sus propiedades al ser sometidas a dicha temperatura de 850oC.
