METALURGIA & MATERIAIS | VOLUME 66 | M A R / A B R2010

TECNOLOGIA

TOP EM TRATAMENTO DE SUPERFÍCIE

Visualização em 3D por meio de microscópio de varredura torna mais

efi ciente o processo de deposição PVD

094

Os tratamentos de superfície de materiais contam, agora, com uma ferramenta de longo alcance na análise da estrutura de � lmes � nos depositados, visando obter revestimentos mais resistentes e aptos a determinadas aplicações como injeção de plástico, conformação a frio, usinagem etc. Trata-se de um novo microscópio eletrônico de varredura (MEV) adquirido pelo IPT, no � nal de 2009, por € 1,046 milhão, apto a realizar pesquisas e ensaios em escala nanométrica.

O equipamento trabalha com um feixe principal de elétrons (FEG), capaz de produzir imagens de alta resolução com uma am-pliação de até 300 mil vezes ante às 15 mil dos modelos conven-cionais. Enquanto isso, um segundo feixe de íons de gálio executa a usinagem de amostras. As peças podem ainda ser exibidas por meio de um corte ortogonal de superfícies, para observação em 3D.

Uma ampla gama de materiais pode ser caracterizada pelo microscópio nos diferentes modos de vácuo – alto, bai-xo ou ambiental –, informa Marcelo Moreira, pes-quisador do Laboratório de Metalurgia e Materiais Cerâmicos, responsável pelo equipamento MEV. A opção de trabalho em baixo vácuo possibilita-rá a observação de amostras não-condutoras sem a necessidade de recobrimento condutor, enquanto o modo ambiental irá permitir a caracterização de

amostras biológicas e materiais contendo água em sua compo-sição, um recurso importante para estudos em centros de bio-tecnologia, por exemplo.

Anteriormente, a caracterização de partículas realizadas pelos microscópios convencionais do IPT atingia somente a escala de mícron, possibilitando uma ampliação de até 20 mil vezes. “Agora podemos chegar a 500 mil vezes”, complementa Adriano Marim, do Centro de Tecnologia de Processos e Pro-dutos (CTPP), um dos líderes do projeto de nano� bras. Em sua opinião, a nanotecnologia não se concretiza sem a dispo-nibilidade de ferramentas adequadas de imagens.

O MEV é estratégico também para projetos de desenvolvimento na área de metalurgia e de materiais, principalmente tratamento térmico. A maior ou menor e� ciência do processo de deposição de revestimentos PVD depende, por exemplo, de uma boa análise/

observação da estrutura do revestimento, informa

A observação da estrutura

cristalina de um material

facilita o conhecimento de

sua formação e constituição TECNOLOGIA VIABILIZA ENSAIOS EM ESCALA NANOMÉTRICA

tecnologia.indd 94 23/03/2010 08:56:59

TECNOLOGIA 095

Ronaldo Ruas, analista de processos da Bodycote Brasimet. Variá-veis como pressão, temperatura, potencial DC e corrente de evapo-ração precisam ser controladas, pois afetam a estrutura do revesti-mento, in� uenciando as propriedades tribológicas do material, tais como resistência ao desgaste, à corrosão, dureza e porosidade.

Por meio do microscópio de varredura é possível realizar uma análise mais detalhada e precisa da estrutura e morfologia dos materiais e com isso relacionar as propriedades físico-químicas destes materiais com parâmetros resultantes do processo de de-senvolvimento e de fabricação, segundo Ruas. E mais: “a partir do momento em que se pode observar um determinado efeito com altíssimo grau de ampliação, o seu entendimento ganha no-vas perspectivas. Em outras palavras, quando se passa a observar a estrutura cristalina de certo material, o entendimento sobre a sua formação e constituição abre novas perspectivas de aprimo-ramentos de técnicas e equipamentos que buscam a obtenção de materiais com melhores propriedades”, diz Ruas.

Atualmente, a Bodycote Brasimet não dispõe deste tipo de equipamento. Quando necessário, a empresa recorre a

universidades ou mesmo à empresa Eifeler Werkzeuge GmbH, que é sua parceira tecnológica em desenvol-

vimento e aplicação de revestimentos. �

IPT

O IPT já possuía dois microscópios eletrônicos de varredura, adquiridos pelo projeto JICA na década de 90. Recentemente, o Laboratório de Corrosão e Proteção do CINTEQ recebeu um modelo de alta resolução (FEG), no projeto viabilizado pela Rede Temática de Materiais e Controle de Corrosão, da Petrobras. Mas nenhum dispõe dos recursos disponíveis do modelo recém-adquirido.

Com a ampliação da oferta de operações e a elevada resolução das imagens, todos os pesquisadores que trabalham materiais passíveis de degradação pelo vácuo poderão utilizar o novo microscópio. O equipamento se aplica a segmentos tão diversos como madeira, construção civil, papel & celulose, polímeros, têxteis e argilas.

tecnologia.indd 95 23/03/2010 08:57:00