Resumen de Làmines magnètiques d'aliatges base cobalt obtingudes per electrodeposició
Sha aconseguit preparar per electrodeposició, a partir dun medi sulfat-citrat, capes binàries cobalt-molibdè (aliatge Co-Mo) i capes ternàries cobalt-níquel-molibdè (aliatge Co-Ni-Mo) magnèticament toves, adequades per poder ésser implementades en dispositius dactuació magnètica. La deposició de laliatge Co-Mo és un procés induït i té lloc a través de la formació dòxids/hidròxids de molibdè de valència mixta (MoIV-V). Per a cada bany existeix un potencial llindar que permet la reducció daquests òxids fins a molibdè metàllic, cosa que condueix a la formació de laliatge. Si sapliquen potencials més positius que el corresponent valor llindar, aleshores la descàrrega del molibdè no és completa i poden obtenir-se exclusivament sobre lelèctrode pellícules dòxids de molibdè. En condicions de formació daliatge (el potencial aplicat és més negatiu que el corresponent valor llindar) i quan sincorporen percentatges de molibdè del 5-15% en pes a les capes de cobalt, saconsegueix reduir significativament la coercitivitat del material bo i mantenint una magnetització de saturació raonablement elevada. Això saconsegueix a partir de banys a pH = 4,0 que contenen un excés de Co(II) respecte dagent complexant (citrat) i una baixa concentració de molibdat. A valors de pH superiors i en condicions dexcés de citrat respecte de Co(II) en solució, la incorporació de molibdè als dipòsits és superior (20% en pes aprox.). En aquest darrer cas, si bé la coercitivitat de les capes continua essent inferior a la del cobalt pur, la magnetització de saturació també és considerablement menor. Lelectrodeposició de capes ternàries Co-Ni-Mo té lloc segons un procés induït del molibdè i simultàniament anòmal entre cobalt i níquel. La incorporació de níquel (11-15% en pes) millora laspecte de las làmines i, a més, augmenta la duresa i la resistència a la corrosió del material sense perjudici sobre la resposta magnètica. Poden obtenir-se, duna banda, capes gruixudes daliatge sobre elèctrodes de coure i grafit i, de laltra, capes primes (dentre 1 i 3 micres) apropiades per a actuació magnètica sobre elèctrodes de base silici. Ambdós processos delectrodeposició, Co-Mo i Co-Ni-Mo, són altament selectius, de manera que poden preparar-se microestructures amb un perfil ben definit i parets laterals verticals quan es diposita sobre substrats de base silici folotilografiats. Sha assajat la resposta magnètica i mecànica dels aliatges desenvolupats en sistemes de test com ara microvàlvules i sha vist que són aptes per poder ésser implementats en la tecnologia de MEMS (sistemes microelectromecànics).
" SUMMARY:
The preparation of binary cobalt-molybdenum (Co-Mo) and ternary cobalt-nickel-molybdenum (Co-Ni-Mo) layers has been successfully achieved by means of electrodeposition from a sulphate-citrate medium. These layers are soft-magnetic and satisfy the requirements for further implementation in magnetic actuation devices. Co-Mo codeposition is an induced process and occurs through the formation of mixed valence (IV-V) molybdenum oxides/hydroxides as intermediate species on the electrode. There is a threshold potential that determines the evolution of molybdenum oxides towards metallic molybdenum, thereby allowing alloy formation. The threshold potential value depends on the composition of the electrolytic bath. Either molybdenum oxide films or Co-Mo alloy layers can be prepared by applying more positive or more negative values, respectively, than the threshold potential. Co-Mo layers with 5-15 wt.% Mo show lower coercivity than pure Co coatings while maintaining a reasonably high saturation magnetisation. Baths used to prepare these layers are acidic (pH 4.0) and contain a higher Co(II) concentration than that of citrate and a very low molybdate concentration. Molybdenum-richer layers (20 wt.% aprox.) can be obtained from baths at a higher pH which contain, conversely, a higher citrate concentration than that of Co(II). Under these conditions, coercivity remains low but the saturation magnetisation decreases considerably. The electrodeposition of ternary Co-Ni-Mo layers is a complex process since molybdenum discharge is induced and that between cobalt and nickel anomalous. The addition of 11-15 wt.% nickel to the layers improve their appearance, hardness and corrosion resistance. Thick Co-Mo and Co-Ni-Mo coatings can be obtained onto copper and graphite electrodes, while thinner layers (of 1-3 microns) appropriate for magnetic actuation can be obtained on silicon-based substrates. Well-grown microstructures with vertical-side walls have been prepared on photolithographed silicon. Both magnetic and mechanical responses of the developed alloys have been explored with good results. Thus, they would be suitable for microelectromechanical (MEMS) applications. "
