Evolución de la Calidad de Recubrimientos de Carbono Nanostructurados a través de RT-CVD y su Comportamiento Tribológico en Hierro Fundido Nodular
Autores: Moreno-Bárcenas, Alejandra; Arizpe Zapata, Jesus Alejandro; Esneider Alcalá, Miguel Ángel; Téllez Ramírez, Jaime; Magaña Hernández, Antonio; García-García, Alejandra
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Materiales
Grafeno
Recubrimiento
Tribológico
Fricción
Sustrato
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 5
Citaciones: Sin citaciones
Uno de los problemas más críticos en la industria es el desgaste de los materiales. El grafeno, como recubrimiento tribológico, ha mostrado un impacto tremendo en las superficies deslizantes. En este trabajo, se cultivaron unas pocas capas de grafeno sobre un sustrato de hierro fundido nodular, un material utilizado en árboles de levas. Se presentan los parámetros de síntesis estudiados en un horno de deposición química de vapor térmico rápido (CVD) y la calidad del recubrimiento final. Se evaluó la influencia del flujo de hidrógeno y la tasa de enfriamiento, obteniendo los mejores resultados en la estructura de pocas capas de grafeno y deposición a 10 sccm y 4 gradosC/min. Se utilizó un tribómetro estándar de bola sobre disco para evaluar el coeficiente de fricción en unas pocas capas de grafeno sobre sustratos de hierro fundido nodular. Los resultados de las pruebas de laboratorio muestran que el recubrimiento de pocas capas de grafeno resultó en una reducción del 60% en el coeficiente de fricción y cerca de un 70% de reducción en el volumen removido en comparación con los sustratos sin recubrimiento. La superficie del sustrato no se modificó antes del crecimiento de unas pocas capas de grafeno para tener una superficie de trabajo cercana a los árboles de levas obtenidos por el proceso industrial en ARBOMEX SA de CV.
Descripción
Uno de los problemas más críticos en la industria es el desgaste de los materiales. El grafeno, como recubrimiento tribológico, ha mostrado un impacto tremendo en las superficies deslizantes. En este trabajo, se cultivaron unas pocas capas de grafeno sobre un sustrato de hierro fundido nodular, un material utilizado en árboles de levas. Se presentan los parámetros de síntesis estudiados en un horno de deposición química de vapor térmico rápido (CVD) y la calidad del recubrimiento final. Se evaluó la influencia del flujo de hidrógeno y la tasa de enfriamiento, obteniendo los mejores resultados en la estructura de pocas capas de grafeno y deposición a 10 sccm y 4 gradosC/min. Se utilizó un tribómetro estándar de bola sobre disco para evaluar el coeficiente de fricción en unas pocas capas de grafeno sobre sustratos de hierro fundido nodular. Los resultados de las pruebas de laboratorio muestran que el recubrimiento de pocas capas de grafeno resultó en una reducción del 60% en el coeficiente de fricción y cerca de un 70% de reducción en el volumen removido en comparación con los sustratos sin recubrimiento. La superficie del sustrato no se modificó antes del crecimiento de unas pocas capas de grafeno para tener una superficie de trabajo cercana a los árboles de levas obtenidos por el proceso industrial en ARBOMEX SA de CV.