Estudio del espesor del recubrimiento de carburo de silicio sobre aleación de MgAZ31 en un reactor CVD en función del tiempo de operación

Resumen

En este estudio, se investigó el efecto del espesor del recubrimiento de carburo de silicio (SiC) depositado mediante un proceso de plasma en función del tiempo de operación, utilizando un reactor del tipo Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) sobre una aleación de magnesio (MgAZ31). El objetivo fue determinar el espesor óptimo que garantice una buena resistencia a la corrosión. Las muestras se sometieron a diferentes tiempos de deposición, utilizando como precursores metano (CH4) y hexametildisilazano (HMDS), resultando en la obtención de cuatro espesores distintos variando el tiempo de deposición (30, 60, 90 y 120 minutos).

La caracterización de las muestras se realizó mediante Microscopía Electrónica de Barrido (SEM), Espectroscopia Infrarroja por Transformada de Fourier (FTIR) y curvas de polarización en medio fisiológico simulado (SBF) para evaluar la resistencia a la corrosión del recubrimiento. Los resultados obtenidos por SEM mostraron una relación lineal entre el espesor del recubrimiento y el tiempo de deposición.

La muestra con un espesor de 3.68 μm, correspondiente a 90 minutos de deposición, presenta el recubrimiento óptimo. En contraste, en las muestras con espesores más delgados se detecta el material del sustrato. Por otro lado, en la muestra con un espesor de 5.13 μm, obtenida tras 120 minutos de deposición, se observa la presencia del sustrato debido a fallas en el recubrimiento. Estas fallas se deben a un espesor excesivo del recubrimiento, que generó tensiones internas y condujo a una falla estructural del material. En términos de velocidad de corrosión, la muestra con espesor de 3.68 μm de deposición mostró la velocidad de corrosión más baja, en concordancia con las imágenes de SEM. La caracterización por FTIR confirmó que el recubrimiento correspondía efectivamente a SiC.