Espinoza Torres, Carlos A. (2007) Transformación martensítica y efecto memoria en materiales micro y nanoestructurados / Martensitic transformation and shape memory effect in micro and nanostructured materials. Maestría en Ciencias Físicas, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro.
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Resumen en español
En este trabajo se estudió las propiedades de memoria de forma y la microestructura de películas de Cu-Al-Ni. El estudio se realizó principalmente empleando microscopía electrónica de transmisión (TEM), aprovechando las técnicas de difracción, microscopía electrónica de alta resolución (HRTEM) y microanálisis a través de espectroscopía dispersiva en energía (EDS). La fabricación de las películas se realizó a partir de aleaciones Cu-Al-Ni cuya composición de fabricación y posterior tratamiento térmico correspondía a la formación de la martensita 18R con temperatura de transformación cercana a temperatura ambiente. Se evaluó el efecto memoria de forma en las películas, crecidas por sputtering, luego de ser sometidas a diferentes tratamientos térmicos, encontrándose resultados muy variables inclusive dentro de la misma película. Se determinó la microestructura presente en las películas antes y después del tratamiento térmico, observándose un crecimiento de grano de 300nm aproximadamente luego del tratamiento térmico, y se identificó la coexistencia de la martensita 2H y 18R. Las fases beta (matriz) y gama también fueron identificadas. Se observó una orientación preferencial de los granos, planos {110} de fase beta paralelos a la superficie, originada de los planos compactos de la estructura hexagonal presente en las películas crecidas por sputtering. Se confirmó el texturado mediante difracción de rayos X en películas con y sin tratamiento térmico. Se calibró el sistema EDS del TEM para cuantificar la composición, mediante la técnica de Cliff-Lorimer, determinándose las constantes propias para el equipo y las muestras en estudio. Se determinó la composición en las películas sin tratamiento térmico encontrándose diferencias de un 1wt%Al para zonas distintas en una misma película. Esta diferencia afecta significativamente la temperatura de transformación y las características del efecto memoria. Se plantean hipótesis sobre el origen de las inhomogeneidades en la composición de las películas y sugerencias para mejorar este aspecto.
Resumen en inglés
In this work, the shape memory properties and microstructure of Cu-Al-Ni films were studied. Transmission electron microscopy (TEM) was the main experimental technique used to analyze the microstructure, by diffraction techniques, high-resolution electron microscopy (HRTEM) and microanalysis through energy dispersive spectroscopy (EDS). The composition of the Cu-Al-Ni alloy and subsequent heat treatment of the films corresponded to the formation of 18R martensite with transformation temperature near room temperature. The films were grown by sputtering, and the shape memory effect was tested after being subjected to various heat treatments, finding variable results even within the same film. The microstructure present in the films before and after heat treatment was studied. After the heat treatment the grains were found to grow to around 300 nm and the coexistence of 2H and 18R martensite was identified. The beta phase (matrix) and eventualy gama phase were also identified. There was a preferential orientation of the grains, with (110)b planes parallel to the surface, resulting from the compact hexagonal structure present in the films before the heat treatment. The texture was confirmed by X-ray diffraction in films with and without heat treatment. The EDS system of the TEM was calibrated to quantify composition by the Cliff- Lorimer technique. The calibrated constants for the equipment and the samples were obtained. The composition was determined in films without heat treatment where variations of 1wt% Al were found comparing different areas in the same film. This difference significantly affects the transformation temperature and the characteristics of the shape memory effect. Some hypotheses about the origin of the inhomogeneities in the composition of the films are presented and suggestions to improve this aspect are discussed.
| Tipo de objeto: | Tesis (Maestría en Ciencias Físicas) |
|---|---|
| Palabras Clave: | Transmission electron microscopy; Microscopia electrónica por transmisión; Microstructure; Microestructura; Films; Películas |
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| Materias: | Física > Física de materiales |
| Divisiones: | Investigación y aplicaciones no nucleares > Física > Física de metales |
| Código ID: | 264 |
| Depositado Por: | Marisa G. Velazco Aldao |
| Depositado En: | 26 Abr 2011 14:08 |
| Última Modificación: | 26 Abr 2011 14:08 |
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