Estudo de revestimentos cerâmicos sobre substrato metálico obtido

Observa-se que, a partir de uma dada distância do substrato (em torno de 20µm)
ou, o que é equivalente, após um certo período de tempo (1 hora) de evaporação, há
uma tendência da composição química do depósito se estabilizar (Figura 4.25). Estas
variações na composição química dos depósitos são semelhantes àquelas apresentadas
por Metzer [29] (Figura 2.20) e ocorrem quando são utilizados equipamentos que
disponham de apenas um canhão de elétrons para a evaporação de ligas e compostos
químicos.
Concentração (% em peso)
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Distância da superfície do substrato (µm)
FIGURA 4.25 - Análise por EDX apresentando a variação da composição química ao
longo da seção transversal da camada de MCrAlY (amostra M-05).
Por serem significativas e, até certo ponto aleatórias, estas variações na
composição química podem prejudicar o desempenho dos revestimentos pelo
surgimento de camadas com diversos coeficientes de expansão térmica criando tensões
durante os ciclos térmicos que, no limite, podem levar à ruptura do revestimento.
O desenvolvimento de alvos com gradiente de composição química seria uma
alternativa para redução ou eliminação dos efeitos da evaporação seletiva [29]. Uma
outra alternativa seria esperar que a composição do vapor se estabilizasse antes de
iniciar a deposição do filme. Para tanto, seria necessário criar dispositivos de
manipulação e ajustar a composição química do alvo.
Assim como nos depósitos cerâmicos, os depósitos metálicos também
apresentam uma estrutura colunar. A Figura 4.26 apresenta a superfície de fratura de
uma camada de MCrAlY depositada na temperatura homóloga de Ts/Tm=0,5, com
colunas com um diâmetro médio de (3 ± 1) µm.
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Ni
Cr
Al