Estudo de revestimentos cerâmicos sobre substrato metálico obtido

substrato, velocidade de rotação do substrato e morfologia da superfície. Com ângulo de
incidência das espécies químicas do vapor constante e sem rotação do substrato durante
a deposição, a estrutura colunar é mais densa com menor porosidade entre as colunas.
O crescimento de um grande número de colunas em condições de alta saturação
leva à seleção das colunas com orientação favorável. A mobilidade dos átomos
adsorvidos é significativamente maior para as posições mais favoráveis da rede. A autosombra
do filme nas áreas mais baixas causada por aglomerados, ou protuberâncias,
começa a ser efetiva. A anisotropia de crescimento e de coeficiente de difusão leva ao
predomínio de colunas com taxa de crescimento maiores em detrimento das que
crescem lentamente e, novamente, são as mais sombreadas [43].
Diversos parâmetros de processo de deposição por EB-PVD têm efeito na
espessura, massa específica, orientação cristalina e microestrutura do revestimento.
Estes parâmetros de processo incluem taxa de deposição, temperatura do substrato,
distância da fonte ao substrato, pressão na câmara de evaporação, ângulo de incidência
do vapor e efeitos de sombreamento [43].
Um método comum para quantificar a textura em um revestimento é a obtenção
de difratogramas de raios X. Pelos cálculos das relações entre as alturas dos picos,
determinar se existe um conjunto de planos predominantemente paralelos à superfície
do substrato (normalmente os planos que apresentam as maiores intensidades
normalizadas) [43].
Infelizmente, os difratogramas são obtidos pela incidência dos raios X normais à
superfície do substrato (isto é, não são normais à direção de crescimento das colunas) e,
portanto, não se podem tirar conclusões com respeito à direção de crescimento dos
cristais baseadas apenas em dados de difração de raios X. Estes dados dão apenas
informações básicas a respeito de textura, mas não descrevem o estado exato da
orientação dos grãos no revestimento. Portanto, são necessárias análises de figuras de
pólo para uma completa caracterização do tipo de textura cristalográfica [43].
Diferentes tipos de textura têm sido encontrados nos revestimentos cerâmicos à
base de zircônia, sendo que predominam as seguintes famílias de direção: ,
, e . Fatores como ângulo de incidência dos vapores, temperatura do
substrato, espessura do revestimento e rotação do substrato exercem influência na
textura dos depósitos e não há uma correlação clara entre estes diversos fatores [43].
Heydt, por exemplo, verifica que a textura cristalográfica é independente do
material do substrato. No entanto, a direção de crescimento muda dependendo da
temperatura passando de [111] em temperaturas entre 700 e 900 o C para [200] a 1150 o C
[44].
Uma superfície do substrato de baixa rugosidade promove o crescimento
paralelo das colunas. Com o aumento da rugosidade as colunas alargam-se, assim como
há um desvio da orientação ideal, Figura 2.17 [25]. Além disto, os picos e vales da
superfície de substrato com elevada rugosidade funcionam como concentradores de
tensão criando sítios favoráveis à nucleação de trincas [45].
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