ANÁLISIS DE LA ANISOTROPÍA EN FIBRAS DE CARBURO DE SILICIO MEDIANTE ENSAYOS DE MICROTENSIÓN Y NANOINDENTACIÓN Y SIMULACIÓN TEÓRICA
El objetivo de esta tesis consistió principalmente en la obtención de dos propiedades mecánicas, la dureza y el módulo de Young, en fibras cerámicas de carburo de silicio (Hi-Nicalon). Dichas propiedades fueron medidas en dos diferentes direcciones, dirección longitudinal y dirección transversal. El...
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2014 |
| País: | México |
| Institución: | Centro de Investigación en Materiales Avanzados |
| Repositorio: | Fuente de Objetos Científicos Open Access del CIMAV |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:cimav.repositorioinstitucional.mx:1004/40 |
| Acceso en línea: | http://cimav.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1004/40 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | info:eu-repo/classification/cti/2 info:eu-repo/classification/cti/23 info:eu-repo/classification/cti/2301 |
| Sumario: | El objetivo de esta tesis consistió principalmente en la obtención de dos propiedades mecánicas, la dureza y el módulo de Young, en fibras cerámicas de carburo de silicio (Hi-Nicalon). Dichas propiedades fueron medidas en dos diferentes direcciones, dirección longitudinal y dirección transversal. El primer paso consistió en llevar a cabo ensayos preliminares sobre fibras de Kevlar; por tratarse de fibras poliméricas, cuya preparación es relativamente más fácil de realizar comparada con fibras cerámicas, lo que se buscó con estos ensayos preliminares fue implementar una manera de montar las fibras de SiC para someterlas a ensayos de nanoindentación. La parte experimental de este estudio incluye principalmente la caracterización mecánica mediante las técnicas de microtensión y nanoindentación; además se utilizaron las técnicas de compresión uniaxial, MEB, FTIR y DRX. Mediante ensayos de microtensión se determinó el módulo de elasticidad longitudinal y por nanoindentación se obtuvieron el módulo elástico y la dureza en ambas direcciones. Por medio de ensayos de compresión axial se determinaron el módulo elástico y la relación de Poisson del polímero empleado como material de soporte de las fibras, con el cual se realizaron los ensayos de nanoindentación. Mediante MEB se determinó el diámetro de las fibras y se obtuvieron micrografías de su superficie. FTIR fue utilizada para determinar la composición del material de soporte y con DRX se llevó a cabo la caracterización estructural de las fibras. Adicionalmente, la curva carga-desplazamiento obtenida de los ensayos de nanoindentación longitudinal fue modelada y simulada computacionalmente mediante el software comercial de elementos finitos COMSOL Multiphysics. Para llevar a cabo la microtensión se utilizó una máquina universal de ensayos para fibras. Los ensayos de nanoindentación fueron realizados con un nanoindentador G200 de Agilent Technologies. Las indentaciones se hicieron mediante dos puntas, una piramidal de tres caras (Berkovich) y otra esférica, de 20 nm y 1 µm de radio, respectivamente. Se determinó un grado de anisotropía de 95% para el módulo elástico y de 80% para la dureza. Mediante simulación por el método de elementos finitos se comprobó la existencia de la anisotropía en módulo elástico |
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