Proceso de plasma y reactor para el tratamiento termoquímico de la superficie de piezas metálicas.

Proceso para el tratamiento superficial termoquímico de piezas metálicas,

en un reactor (R) de plasma que tiene una cámara de reacción (RC) provista de: un soporte (S), que soporta las piezas metálicas (1); un sistema de ánodo (2) y cátodo (3), que tiene uno de sus electrodos (2a) asociado con una fuente de alimentación (10) de CC pulsante de alta tensión; una entrada (4) de carga de gas ionizable; y una salida (6), para la extracción de la carga de gas, que comprende las etapas de:

a) conectar el ánodo (2) a un primer electrodo (2a) y a tierra (2b) y conectar el cátodo (3) al soporte (S), que funciona como el otro electrodo (3a) del sistema de ánodo (2) y cátodo (3), y a un potencial negativo de la fuente de alimentación (10) de CC pulsante;

b) posicionar estáticamente las piezas metálicas (1) en el soporte (S) asociado con el cátodo (3) en el interior de la cámara de reacción (RC);

c) rodear el soporte (S) y las piezas metálicas (1) con una carga de gas ionizable suministrada a la cámara de reacción (RC) a través de la entrada (4);

d) calentar el interior de la cámara de reacción (RC) a una temperatura de trabajo;

e) aplicar al cátodo (3), asociado con el soporte (S) y con las piezas metálicas (1), una descarga eléctrica, para provocar la formación de un plasma gaseoso de iones que tiene una alta energía cinética que rodea las piezas metálicas (1) y el soporte (S);

f) proporcionar un precursor sólido definido en el interior de una cámara tubular de pulverización (40) que tiene un extremo (41) abierto hacia el interior de la cámara de reacción (RC) y asociado con una fuente de alimentación eléctrica (50);

g) aplicar una diferencia de potencial, como mínimo, entre una cámara tubular de pulverización (40) y el ánodo (2) del sistema de ánodo (2) y cátodo (3), con el fin de proporcionar la pulverización del precursor sólido, liberando desde este último y hacia el interior de la cámara de reacción (RC), los elementos de aleación para ser bombardeados iónicamente contra las superficies de las piezas metálicas (1) polarizadas negativamente por la fuente de alimentación (10) de CC pulsante; y

h) proporcionar la extracción de la carga de gas desde el interior de la cámara de reacción (RC).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/BR2015/050185.

Solicitante: Universidade Federal De Santa Catarina (UFSC).

Nacionalidad solicitante: Brasil.

Dirección: Autarquia Federal de Regime Especial Campus Universitário Reitor João David Ferreira Lima Bairro Trindade 88040-900 Florianópolis-SC BRASIL.

Inventor/es: BINDER,ROBERTO, KLEIN,ALOISIO NELMO, BINDER,CRISTIANO, HAMMES,GISELE, BERNARDELLI,EUCLIDES ALEXANDRE, LAMIM,THIAGO DE SOUZA.

Fecha de Publicación: 19 de Febrero de 2020.

Clasificación Internacional de Patentes:

C23C16/448 QUIMICA; METALURGIA. › C23 REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO DE MATERIALES CON MATERIALES METALICOS; TRATAMIENTO QUIMICO DE LA SUPERFICIE; TRATAMIENTO DE DIFUSION DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO POR EVAPORACION EN VACIO, POR PULVERIZACION CATODICA, POR IMPLANTACION DE IONES O POR DEPOSICION QUIMICA EN FASE VAPOR, EN GENERAL; MEDIOS PARA IMPEDIR LA CORROSION DE MATERIALES METALICOS, LAS INCRUSTACIONES, EN GENERAL. › C23C REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO DE MATERIALES CON MATERIALES METALICOS; TRATAMIENTO DE MATERIALES METALICOS POR DIFUSION EN LA SUPERFICIE, POR CONVERSION QUIMICA O SUSTITUCION; REVESTIMIENTO POR EVAPORACION EN VACIO, POR PULVERIZACION CATODICA, POR IMPLANTACION DE IONES O POR DEPOSICION QUIMICA EN FASE VAPOR, EN GENERAL (fabricación de productos revestidos de metal por extrusión B21C 23/22; revestimiento metálico por unión de objetos con capas preexistentes, ver las clases apropiadas, p. ej. B21D 39/00, B23K; metalización del vidrio C03C; metalización de piedras artificiales, cerámicas o piedras naturales C04B 41/00; esmaltado o vidriado de metales C23D; tratamiento de superficies metálicas o revestimiento de metales mediante electrolisis o electroforesis C25D; crecimiento de monocristales C30B; mediante metalización de textiles D06M 11/83; decoración de textiles por metalización localizada D06Q 1/04). › C23C 16/00 Revestimiento químico por descomposición de compuestos gaseosos, no quedando productos de reacción del material de la superficie en el revestimiento, es decir, procesos de deposición química en fase vapor (pulverización catódica reactiva o evaporación reactiva en vacío C23C 14/00). › caracterizado por el proceso utilizado para producir corrientes de gases reactivos, p. ej. por evaporación o sublimación de los materiales precursores.
H01J37/32 ELECTRICIDAD. › H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS. › H01J TUBOS DE DESCARGA ELECTRICA O LAMPARAS DE DESCARGA ELECTRICA (espinterómetros H01T; lámparas de arco, con electrodos consumibles H05B; aceleradores de partículas H05H). › H01J 37/00 Tubos de descarga provistos de medios o de un material para ser expuestos a la descarga, p. ej. con el propósito de sufrir un examen o tratamiento (H01J 33/00, H01J 40/00, H01J 41/00, H01J 47/00, H01J 49/00 tienen prioridad). › Tubos de descarga en atmósfera gaseosa (calefacción por descarga H05B).
H01J37/34 H01J 37/00 […] › que funcionan por pulverización catódica (H01J 37/36 tiene prioridad).

PDF original: ES-2791923_T3.pdf

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