Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem:
http://cimav.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1004/96| SIMULACIÓN DE UN MICRO-COSECHADOR DE ENERGÍA BASADO EN TECNOLOGÍA MEMS Y MATERIALES PIEZOELÉCTRICOS PZT | |
| CARLOS ROBERTO ASCENCIO HURTADO | |
| ABEL HURTADO MACIAS | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Se depositaron películas de Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 (PZT) por la técnica de depósito de evaporación química asistida por aerosol por sus siglas en inglés (CVD–AA) sobre substratos de platino (Pt) y aluminio (Al). Posteriormente mediante difracción de rayos-X (DRX), microscopía electrónica de barrido (MEB) y microscopía electrónica de transmisión (MET) se determinó: tamaño de cristalita, parámetros reticulares y planos cristalinos, morfología y espesor de las películas PZT depositadas sobre platino (Pt) y aluminio (Al), respectivamente. Por otra parte, se realizó la medición de capacitancia utilizando un analizador de impedancias (LCR) para el cálculo la constante dieléctrica de las películas delgadas de PZT. Las propiedades mecánicas del PZT se analizaron mediante nano-indentación para medir parámetros como: el módulo elástico y esfuerzo soportados por el material PZT. Siendo la combinación PZT-Pt mejor que PZT-Al: uniformidad en el depósito del PZT, un tamaño de cristal definido, espesor continuo y uniforme, así como, capacitancia estable. El cálculo indirecto del coeficiente d33 del material PZT considerando el campo eléctrico coercitivo a partir de las curvas de histéresis, así como la medición del módulo elástico a partir de un esfuerzo aplicado al PZT relacionándose por la deformación inducida en el material. Por otro lado, se realizaron simulaciones para modelar el comportamiento de un cantilever, siendo este el precursor del cosechador. Con el objeto de evaluar los factores que permitan predecir el desempeño del dispositivo generador de energía ante las variables físicas de desplazamiento máximo (flexión) y frecuencia (primer modo de vibración). Se empleó el paquete informático de análisis y resolución por elemento finito, COMSOL Multiphysics, para simular el diseño propuesto. Las variables analizadas fueron las dimensiones de la viga en voladizo: longitud, ancho y espesor. Siendo el espesor del PZT (210 nm) el parámetro de mayor influencia en la generación del voltaje de salida en el cantilever en proporción al PZT depositado, obteniéndose mayor voltaje generado. La combinación PZT-Pt es mejor frente al PZT-Al debido a que en el primero hay una mayor flexión y soporte en el cantilever, teniendo por resultado una mayor diferencia de potencial. | |
| 2014-05 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| QUÍMICA | |
| Aparece en las colecciones: | Maestría en Ciencia de Materiales |
Cargar archivos:
| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| Tesis Carlos Roberto Ascencio Hurtado.pdf | 3.5 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |