Evaluación de la influencia del voltaje bias sobre la resistencia a la corrosión de películas delgadas de a1-nb-n

Abstract

Se depositaron películas delgadas de Nitruro de Niobio (NbN) y Nitruro de Niobio Aluminio (A1-Nb-N) sobre sustratos de silicio (100) y de acero AISI 4140 mediante un sistema multiblanco magnetrón sputtering con r.f. (13.56 MHz), a partir de blancos de Nb y de Al de alta pureza (99.99%) en una atmósfera de Ar/N2, para diferentes voltajes de polarización del sustrato, con el fin de estudiar su efecto sobre la estructura cristalina y las propiedades electroquímicas. El acero 4140 se utiliza ampliamente en la fabricación de partes de máquinas con durezas entre 2535 Rockwell C, pero presenta la desventaja de que su vida útil se ve limitada por su baja resistencia al desgaste y a la corrosión. El patrón de XRD muestra de manera predominante los picos de Bragg de los planos (200) de la fase FCC del AlNbN, (200) de la fase hexagonal δ’NbN y (200) de la fase hexagonal del AlN. Mediante análisis de FTIR se pudo determinar los modos activos asociados a los enlaces NbN, AlN y AlNbN. Se caracterizaron muestras de acero AISI 4140 con y sin recubrimiento de AlNbN mediante Espectroscopía de Impedancia Electroquímica (EIS) y curvas de polarización Tafel. Se encontró una dependencia del voltaje de polarización sobre velocidad de corrosión para películas de AlNbN.