Proyectos
Microestructura, Esfuerzos Residuales y Dureza en películas delgadas de Nitruro de Titanio-Circonio
Resumen
En la ciencia de los materiales, uno de los campos de investigación más importantes es el de la física de superficies, el cual se enfoca en el procesamiento superficial de un material con el fin de mejorar propiedades tanto mecánicas, eléctricas, magnéticas, entre otras. Entre estos procesos de modificación superficial se encuentra la tecnología de películas delgadas, la cual consiste, de forma general, en la deposición de un material específico sobre otro con el fin de generar un mejoramiento en un proceso de superficie determinado. De acuerdo a la aplicación determinada, el material depositado debe cumplir con ciertas propiedades específicas, teniendo en cuenta que estas dependen de dos parámetros fundamentales: La composición química y la microestructura. En el presente proyecto de investigación se plantea la realización de un estudio de la relación existente entre parámetros de síntesis del material, la microestructura, el estado de esfuerzos residuales y la dureza de películas delgadas de nitruro de titanio circonio (TiZrN). La técnica a emplearse para la deposición del material es la de arco catódico pulsado, teniendo como sustrato acero inoxidable 316 L. De esta forma, por medio de difracción de rayos X, microscopía de fuerza atómica y microscopía electrónica de barrido se analiza la microestructura de las películas delgadas, en función de los tamaños de cristalito, textura cristalográfica y microdeformaciones. Utilizando modelos de interacción de granos (Reuss, Voigt, Vook Witt), los resultados obtenidos por difracción y apoyándose en cálculos de primeros principios para la obtención de las constantes elásticas de la celda, se pretende conocer el estado elástico que presenta este nitruro en forma de película delgada. Mediante pruebas de nanoindentación se evaluará la dureza del material con el fin de estudiar la dependencia de esta importante propiedad en función del par microestructura/esfuerzo. También se analizará la evolución de estos parámetros analizados a medida que la temperatura del sustrato aumenta en el proceso de deposición con valores de 20°C, 50°C, 100°C, 150°C y 200°C, e igualmente se buscará una relación entre estos parámetros, la técnica de crecimiento y las propiedades. Como productos de este proyecto se plantea la publicaicon de dos artículos en revistas indexadas y culminaicón de una tesis de maestría. Se propone además la presentación de resultado en almenos un evento científico en el área de este proyecto.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA DE APOYO A TESIS DE POSGRADO- DIMA 2011
Modalidad:APOYO A TESIS DE POSGRADOS
Responsable