Fabricación y caracterización estructural de laminas delgadas de Cu-Al-Ni con memoria de forma.
Esta tesis se centra en el estudio de láminas delgadas de aleaciones Cu-Al-Ni con memoria de forma crecidas por pulverización catódica. Éstas poseen potenciales aplicaciones en dispositivos micro electromecánicos. La transformación martensítica del material, que da origen al efecto memoria de for...
Guardado en:
| Autor principal: | |
|---|---|
| Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2019
|
| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/799/1/1Mor%C3%A1n.pdf |
| Aporte de: |
| Sumario: | Esta tesis se centra en el estudio de láminas delgadas de aleaciones Cu-Al-Ni con
memoria de forma crecidas por pulverización catódica. Éstas poseen potenciales aplicaciones
en dispositivos micro electromecánicos. La transformación martensítica del
material, que da origen al efecto memoria de forma, es sensible a la microestructura y
al espesor de las láminas delgadas. La microestructura, a su vez, depende de las condiciones
de fabricación. Con el objetivo de determinar cuáles son las mejores condiciones
para obtener láminas delgadas de aleaciones Cu-Al-Ni con efecto memoria de forma,
se crecieron láminas a diferentes temperaturas del sustrato (T_S). Esta temperatura,
la cual se varió entre temperatura ambiente y 823 K, afecta la microestructura y las
características de la transformación martensítica en las láminas. Sobre las láminas que
presentaron transformación martensítica, se probaron diferentes métodos para lograr
que el material deforme de manera controlada. Estos métodos consistieron en modificar
una de las superficies de las láminas, ya sea por litografía con posterior comido iónico
o implantación de iones de O o Al.
La microestructura de las láminas delgadas fue analizada mediante difracción de
rayos X y microscopía electrónica de transmisión. La transformación martensítica fue
caracterizada a partir de mediciones de resistencia eléctrica en función de la temperatura.
Los resultados muestran que la transformación martensíica es fuertemente afectada
por la microestructura, lo cual se evidencia por incrementos en el rango de temperatura
de transformación e histéresis mayores respecto a muestras masivas.
Se crecieron láminas delgadas de tama~nos de grano comprendidos entre 30 nm y
varios micrómetros, las cuales presentan transformación martensítica. Al aumentar el
tamaño de grano se encontró que tanto la histéresis como el rango de temperaturas de
transformación disminuyen mientras que el salto de resistencia eléctrica aumenta. Esto
es producto de la disminución en la densidad de bordes de grano, lo cual disminuye la
barrera energética para la transformación martensítica. Analizando láminas delgadas
policristalinas de espesores entre 0,10 y 2,25 μm se encontró que al reducir el espesor
se estabiliza la fase austenítica, dificultando la transformación martensítica hasta el
punto de ser suprimida por completo.
El efecto memoria de forma se analizó deformando las láminas a baja temperatura en fase martensítica y observando si se recuperaba la forma al calentar por encima de
la temperatura de transformación, en fase austenítica. Este efecto se encontró presente
en muestras con tamaños de grano por encima de 100 nm. Se buscó inducir el efecto
doble memoria de forma, el cual es la propiedad de los materiales de alternar entre
las formas de tanto la fase martensítica como de la fase austenítica. Se halló que la
implantación de iones de Al en láminas con tamaño de grano micrométrico dio los
mejores resultados. |
|---|