Os revestimentos tipo diamante são aplicados utilizando um processo chamado Deposição Química em Vapor (CVD).
Este processo envolve a deposição de películas de diamante em vários substratos sob condições específicas de temperatura e pressão.
5 Passos Principais Explicados
1. Preparação do substrato
Antes do processo de revestimento, as ferramentas ou substratos são cuidadosamente limpos.
São submetidos a uma preparação química em duas fases.
O primeiro passo envolve o desbaste da superfície para melhorar a adesão mecânica.
A segunda etapa consiste em remover o cobalto da superfície, uma vez que o cobalto é prejudicial ao crescimento do diamante.
2. Deposição química em fase vapor (CVD)
Este é o principal método utilizado para a aplicação de revestimentos tipo diamante.
No processo CVD, uma mistura gasosa contendo carbono é introduzida num reator.
A mistura gasosa é ionizada e decomposta em espécies reactivas.
A uma temperatura (normalmente inferior a 1000°C) e pressão (subatmosférica) adequadas, estas espécies reactivas depositam-se no substrato, formando uma película de diamante.
O processo requer a presença de hidrogénio atómico, que contribui para a formação de diamante em vez de grafite.
3. Espessura do revestimento e adesão
A espessura do revestimento de diamante varia normalmente entre 8 e 10 microns.
Para uma aderência óptima, são preferidos substratos como 6% de carboneto de cobalto.
A aderência do revestimento de diamante é crucial para a sua durabilidade e eficácia em aplicações que requerem alta resistência ao desgaste e dureza.
4. Aplicações e vantagens
Os revestimentos tipo diamante são valorizados pelas suas propriedades excepcionais, incluindo elevada dureza, resistência ao desgaste, baixa fricção e elevada condutividade térmica.
Estes revestimentos são aplicados a uma vasta gama de substratos, permitindo a sua utilização em vários domínios, como a ciência dos materiais, a engenharia e a biologia.
A capacidade de revestir estruturas 3D grandes e complexas com películas de diamante utilizando técnicas de CVD alargou as suas aplicações práticas.
5. Desafios e considerações
O sucesso do processo de revestimento depende em grande medida das condições no interior do reator e da qualidade da preparação do substrato.
Condições incorrectas podem resultar na deposição de grafite em vez de diamante, o que não é adequado para a maioria das aplicações.
Além disso, a identificação de revestimentos tipo diamante em simuladores como a zircónia cúbica pode ser detectada utilizando técnicas como a espetroscopia Raman, que é importante para a autenticidade em aplicações gemológicas.
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