Resumo
A presente invenção diz respeito ao processo de deposição química em fase vapor (CVD) pela técnica do filamento quente para incremento das propriedades de superfície do nitreto de silício (Si3N4) por aplicação de filmes de nanodiamante. A dimensão nanométrica dos grãos, a inércia química e a dureza intrínseca do diamante, associada à excelente adesão ao nitreto de silício, proporcionam uma elevada resistência ao desgaste e um reduzido coeficiente de atrito. O principal objectivo é o fabrico de ferramentas de corte para materiais de difícil maquinabilidade (compósitos de matriz metálica, polimérica ou cerâmica; ligas metálicas não-ferrosas, grafite e aglomerados de madeira) e de componentes para aplicações de desgaste (vedantes mecânicos, matrizes). O crescimento de diamante CVD nanocristalino dá-se em condições de renucleação contínua dos grãos, obtendo-se superfícies com baixa rugosidade ideais para utilização imediata nestas aplicações, eliminando-se assim a etapa de polimento necessária no diamante policristalino.
Aspetos inovadores & principais vantagens
A invenção consiste no aperfeiçoamento das propriedades de superfície de nitreto de silício (Si3N4) por deposição de um filme de nanodiamante usando o método de deposição química em fase de vapor (CVD) pela técnica do filamento quente. A morfologia nanométrica, a inércia química e a dureza intrínseca do diamante conferem ao material cerâmico uma elevada resistência ao desgaste e um baixo coeficiente de atrito, permitindo a sua utilização em aplicações tribológicas exigentes, nomeadamente, na ausência de lubrificação, em contacto com materiais abrasivos e fluidos quimicamente agressivos.
Aplicações
Ferramentas de corte para materiais difíceis de maquinar utilizados em indústrias de ponta, nomeadamente: i) ligas metálicas não-ferrosas para as indústrias aeronáutica e automóvel, tais como ligas e compósitos Al-Si; ii) materiais cerâmicos e em verde ou pré-sinterizados altamente abrasivos ou cermetos tais como WC-Co; iii) compósitos de polímeros reforçados com fibra de vidro e polímeros reforçados com fibras de carbono; iv) aglomerados de madeira, compósitos carbono-carbono e grafite.
Inventores
Fernandes, António; Costa, Florinda; Silva, Rui; Oliveira, Filipe; Amaral, Margarida; Cabanillas, ManuelNossos Inventores
Filipe José Alves de Oliveira
Investigador Principal
Rui Ramos Ferreira e Silva
Professor associadoTitulares
Universidade de AveiroGrupos Envolvidos
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