RECUBRIMIENTOS CON ESPESORES DIFERENTES EN UNA MUESTRA.

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1 RECUBRIMIENTOS CON ESPESORES DIFERENTES EN UNA MUESTRA.
F. Bermeo 1,2,3. A.Devia1. W.Salcedo1. A.Blandon1. D. Agudelo1. C. salazar1 . H. Sanchez2 1 Laboratorio de Física del Plasma, Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales, AA127. 2 Universidad del Valle, Escuela de Materiles, Cali Valle Colombia 3 Universidad Santiago de Cali, Valle Colombia Abstract- Has been calculated and represented the configuration of the electrical field produced by a charged ring, Using the mathematics program, along the radial axis (x) and for different heights (z) to the plane of the ring; The results show that for minor distances 40 % of the radius of the ring his distribution increases glaringly towards the edges of the ring. When use the evaporator shaped by anode and cathode charged with the distribution of the field in x for different z, it obtain coatings with different thicknesses in the surface of a sample Configuración del campo eléctrico Hemos considerado la solución del campo eléctrico, en todo el espacio, producido por un anillo cargado a solución fue trasformada a coordenadas cartesianas y utilizando el programa matemática se representa la magnitud del campo eléctrico para diferentes distancias azimutales y a lo largo del eje x, mediante la ecuación Los perfiles de profundidad se midieron con un profilometro, el máximo espesor fue cercano a los 2500nm y el mínimo del orden de 1025 nm como se muestra en las figuras 4 y 5. Fig.3 Análisis de la muestra por XRD , con los picos de cobre y elementos del sustrato acero 304 Fig.4 Medidas del espesor máximo en el recubrimiento de cobre. Fig.5 Medida del espesor mínimo en el recubrimiento de cobre La representación grafica de los espesores a lo largo de uno de los diámetros de la muestra y en unidades relativas con respecto radio a del anillo se presenta en figura 6, esta grafica corresponde al recubrimiento que se obtiene con el sistema cátodo (disco de cobre de 38mm de diámetro) y ánodo con radio interior de 34mm, dado que la muestra se ubico después del ánodo (a 4mm), el campo neto sobre la muestra es la diferencia entre el campo producido por el cátodo y el ánodo, figura 7.. Laboratorio de Física del Plasma – Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales Fig.3 Análisis de la muestra por XRD , con los picos de cobre y elementos del sustrato acero 304 La grafica correspondiente es. Fig 8 comparación estandarizadas de variación de campos y espesores Fig 7 campo neto a lo largo del eje radial de un cátodo circular y ánodo-anular a Z=0.4a Fig. 6 variación de los espesores a lo largo del eje radial desde 0.2a hasta 0.8a Fig. 1 Configuración del campo eléctrico, desde -2a a + 2a y a lo largo del eje radial, para diferentes distancias azimutales desde z=0 hasta z=+a Fig. 2 Cortes del campo electrico para diferentes azimutales desde z=0.3a hasta z=0.8a. y para x=0 a x=1.2a Para comparar las variaciones de los espesores del recubrimiento con las variaciones del campo neto, a lo largo del diámetro de la muestra, se han estandarizado sus magnitudes y su representación se ilustra en el figura 8 Experimento Se utilizo un sistema PAPVD por arco pulsado, no comercial, construido en el laboratorio de física del plasma de la Universidad Nacional sede Manizales, el reactor tiene 25 cm de diámetro y 50 cm de longitud, un blanco de cobre de 2” de diámetro y un sustrato de igual diámetro, la muestra se pulió al espejo, el ánodo es un aro de 34mm de diámetro. Cátodo y ánodo se enfrentaron a 12mm y la muestra (sin Bias) se coloco a 4 mm del ánodo,. CONCLUSIONES Los efectos de borde en la configuración de la magnitud del campo eléctrico producido por un anillo cargado, alrededor de su eje radial y para distancias azimutales menores al 70%, aumentan cuando se acerca al anillo. Un sistema de cátodo circular y ánodo-anular produce recubrimientos con espesores que aumentan hasta un 150% desde sus bordes hacia el centro de la muestra, para una distancia azimutal del 40% de su radio. La distribución del espesor a lo largo del eje radial tiene, en primera aproximación, la misma curva de la magnitud del campo eléctrico a lo largo del eje radial. RESULTADOS Y DISCUSION La muestra fue analizada con XRD, en esta se reconoce la presencia de Cobre y los elementos característicos del sustrato acero 304, como se ilustra en la figura 3.. C