Deposição de filmes de DLC no interior de tubos via implantação iônica por imersão em plasma com campo magnético - Samantha de Fátima Magalhães Mariano (2017)
Nesta tese é apresentado um estudo sobre a deposição de filmes de carbono amorfo tipo diamante (a-C:H ou DLC, do inglês Diamond-Like Carbon) no interior de tubos de aço inoxidável austenítico ABNT 304. Os filmes de DLC foram depositados usando um sistema de Implantação Iônica por Imersão em Plasma e Deposição (3IP&D) na presença de campo magnético (CM). As deposições foram monitoradas utilizando-se amostras tubulares de aço inoxidável, com 150 mm de comprimento e 2 mm de espessura. Os casos experimentais foram agrupados de acordo com o diâmetro externo dos tubos, sendo T1=110 mm, T2=40 mm e T3=20 mm, respectivamente. Inicialmente, a ruptura e a manutenção da descarga foram analisadas detalhadamente na presença de campos elétrico e magnético cruzados (ExB), em condições de plasmas diversos com diferentes gases de trabalho (argônio, nitrogênio, metano e acetileno). Deste modo, os parâmetros experimentais foram otimizados para se gerar uma descarga luminescente do tipo catodo oco, no interior dos tubos, com o auxílio de campo magnético no confinamento do plasma. Após esta etapa de avaliação, foram realizados experimentos iniciais para depositar o filme de DLC no interior dos tubos, com o uso de pastilhas de aço inoxidável e lâminas de silício para monitorar o crescimento do filme. Posteriormente, foram propostos alguns ajustes na configuração experimental com o objetivo de melhorar a formação da descarga e promover condições otimizadas para o crescimento do filme de DLC no interior dos tubos. Os resultados experimentais confirmaram a ação positiva do mecanismo ExB na melhoria do confinamento do plasma e na estabilidade das descargas de catodo oco que foram produzidas. Os filmes de DLC foram analisados quanto à sua microestrutura, morfologia, propriedades químicas, mecânicas, de corrosão e tribológicas. Foi possível depositar filmes de DLC na superfície interna de tubos de aço inoxidável austenítico ABNT 304 com boa adesão e boa resistência ao desgaste e à corrosão. Estas propriedades são particularmente interessantes para o revestimento de superfícies internas de tubulações utilizadas no setor aeroespacial e, também, em diversos segmentos da indústria.