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Propiedades Mecánicas en Cerámico Ferroélectrico BaTiO3 Caracterizado por Nanoindentación
Isaac Osuna Marmolejo
ABEL HURTADO MACIAS
Acceso Abierto
Atribución
El BaTiO3 es ampliamente usado en la fabricación de dispositivos piezoeléctricos, elementos sensores, transductores, actuadores, electroópticos, capacitores cerámicos y resistores PTC. Es conocido que los cerámicos de BaTiO3 presentan una alta constante dieléctrica y exhiben interesantes propiedades semiconductoras cuando ellos son modificados utilizando aditivos adecuados [Brzozowski, Castro 2000]. En todas las aplicaciones mencionadas, pero particularmente en los actuadores se presentan todavía en la actualidad problemas asociados con la degradación mecánica de estos materiales cuyo origen es eléctrico ó mecánico. El buen funcionamiento de dichas partes electrónicas, utilizando materiales en volumen se basa en el control de sus propiedades eléctricas y mecánicas a escala macroscópica, las cuales dependen de la optimización del proceso de fabricación de las piezas y están estrechamente relacionadas con la configuración de su subestructura de dominios ferroeléctricos y ferroelásticos. El enfoque de este trabajo de tesis es entender el comportamiento ferroelástico, asociado con redireccionamiento de dominios ferroeléctricos sobre las propiedades mecánicas, módulo de elasticidad y dureza por Nanoindentación en un monocristal de BaTiO3 orientado en la dirección del planos (001) y (110). Las mejores propiedades mecánicas de dureza y módulo de elasticidad se obtuvieron en la dirección cristalográfica (110). La dureza en la dirección perpendicular al plano (dominio tipo c) y paralelo al plano (dominio tipo a) de la dirección cristalográfica(110) fue de H=16.7 ± 0.4 GPa y H=17.7 ± 0.8 respectivamente. Mientras que el módulo elástico fue de E=177 ±0.5GPaen la dirección perpendicular al plano (dominio tipo c) y paralelo al plano (dominio tipo a) E=186 ±0.8 GPa.
BaTiO3 is widely used in the manufacture of piezoelectric devices, sensor elements, transducers, actuators, electro, PTC ceramic capacitors and resistors. It is known that ceramic BaTiO3 have a high dielectric constant and exhibit interesting semiconducting properties when they are modified by suitable additives. In all the above applications, but particularly in the actuators associated problems are still present today with the mechanical degradation of these materials whose origin is electrical or mechanical. The proper functioning of such electronic parts, using bulk materials is based on control of their electrical and mechanical properties on a macroscopic scale, which depend on the optimization of the manufacturing process of the parts and are closely related to the configuration of its substructure and ferroelásticos ferroelectric domains. The focus of this thesis is to understand the behavior ferroelástico associated with redirection of ferroelectric domains on mechanical properties, modulus and hardness Nanoindentation in BaTiO3 single crystal oriented in the direction of the planes (001) and (110). The best mechanical properties of strength and modulus of elasticity were obtained in the crystallographic direction (110). Hardness in the plane direction (domain type c) and parallel to the plane (type A domain) of the crystallographic direction (110) = H was 16.7 ± 0.4 GPa and H = 17.7 ± 0.8 respectively. While the elastic modulus was E = 177 ± 0.5 GPa in the direction perpendicular to the plane (type C domain) and parallel to the plane (type A domain) E = 186 ± 0.8 GPa.
2014-04
Tesis de maestría
Español
QUÍMICA
Aparece en las colecciones: Maestría en Nanotecnología

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