Estudo dos mecanismos de degradação em revestimentos PVD ...

Breve descrição das técnicas de deposição, caracterização e análise dos revestimentos
_________________________________________________________________________________________________________________
1.2 – Técnicas de Caracterização e Análise
1.2.1 - Espectrometria de Retrodispersão de Rutherford (RBS) [1]
Esta técnica experimental é utilizada para determinar a composição das amostras. Para
a maior parte dos casos é uma técnica que pode ser considerada não destrutiva. Ao
bombardear a amostra com núcleos leves de alta energia (0.5 a 3 MeV), uma pequena fracção
das partículas incidentes colidem com núcleos de átomos da amostra e são retrodifundidos.
Este facto é devido à repulsão coulombiana entre os núcleos que, do ponto de vista da
mecânica clássica, pode ser analisada como um uma colisão elástica. A energia das partículas
retrodifundidas num determinado ângulo é usada para determinar a massa dos átomos alvo. A
detecção e a análise da distribuição de energias das partículas retrodifundidas permite obter
uma composição quantitativa e em profundidade da amostra.
Para analisar a composição das amostras (depositadas sobre aço inoxidável AISI 316)
usou-se feixe de iões He + criado por um acelerador de iões do tipo Van De Graaff. Sendo a
profundidade de análise permitida por esta técnica entre cerca de 100 e 1000 nm, permite-nos
obter informação sobre a composição dos revestimentos.
1.2.2 - Espectroscopia de Raios-X por Dispersão de Energia (EDX) [2]
Quando um átomo é bombardeado com electrões de alta energia (10 a 50 keV),
produzem-se raios-X provocados pela remoção de electrões de níveis de energia internos
desse átomo. As lacunas criadas vão ser ocupadas por electrões de níveis externos que, ao se
desexcitarem, emitem radiação-X com energia igual à diferença de energia entre os níveis de
partida e chegada. Estes fotões são característicos para cada elemento e, ao medir a sua
energia, pode obter-se informação sobre a composição da amostra.
Este processo dá, de um modo geral, uma informação qualitativa da composição, mas
é possível obter informação quantitativa usando uma referência. A profundidade de análise
varia entre cerca de 50 e 2000 nm, podendo ser um pouco superior e o volume analisado é da
ordem de 1 µm 3 . A superfície das amostras a analisar deve ser plana e polida. Esta técnica só
permite detectar elementos a partir do Boro.
12