06/C285

Preparación de sistemas de baja dimensionalidad y caracterización de sus propiedades termomecánicas en aleaciones con memoria de forma.
Fabrication of low dimensional systems of shape memory alloys and characterization of their thermomechanical properties.

Director: CONDO, Adriana María
Correo Electrónico: adriana@cab.cnea.gov.ar

Integrantes: HABERKORN, Néstor F.; LOVEY, Francisco Carlos; PELEGRINA, Jorge Luis; ZELAYA, Eugenia; ESPINOZA TORRES, Carlos A.; POZO LOPEZ, Gabriela; BERGAGLIO, Jorge; GERACI, Adriano; GOMEZ BASTIDAS, Carlos; RIQUELME, Pablo.

Resumen Técnico: El objetivo de este plan de trabajo es el crecimiento y estudio de las propiedades termomecánicas de aleaciones con memoria de forma (AMF) en láminas delgadas e hilos micro y nanométricos. Dado que estas aleaciones pueden generar fuerzas y desplazamientos importantes en pequeños volúmenes, existe un creciente interés en su aplicación como sensores y actuadores en pequeños dispositivos. Se fabricarán láminas delgadas de AMF mediante tres técnicas: electrodeposición, pulverización catódica (sputtering) y solidificación rápida entre rodillos (twin roll casting). Mediante electrodeposición se intentará obtener hilos nanométricos, confinando el crecimiento dentro de membranas porosas. Se trabajará con aleaciones base Cu (Cu-Al, Cu-Zn y ternarias tipo Cu-Zn-Al, Cu-Al-Ni, etc.). También se considerarán otras posibles aleaciones, tales como Fe-Pd. Se caracterizarán las propiedades termomecánicas luego de diferentes tratamientos térmicos en las muestras de baja dimensión y se las comparará con las correspondientes al material de tamaño mayor. Se analizarán las fases presentes, homogeneidad y estructura cristalina, usando técnicas tales como difracción de rayos X y microscopía electrónica de transmisión y de barrido. La composición química se analizará por espectroscopía de energía dispersada. La transformación martensítica que produce el efecto memoria de forma se caracterizará utilizando mediciones de resistencia eléctrica y calorimetría diferencial. Este estudio posibilitará optimizar las condiciones para la aparición del efecto memoria de forma en sistemas de baja dimensionalidad.

Summary: The aim of this project is to grow and study the thermomechanical properties of thin films and micro- and nanowires made of shape memory alloys (SMA). The fact that these alloys can produce considerable stress and strain in small volume makes them interesting for sensor and actuator applications in small devices. Thin films of SMA will be produced by three different methods: electrodeposition, sputtering and twin roll casting. Micro- and nanowires will be produced by electrodeposition on porous membranes. Cu-based alloys (Cu-Al, Cu-Zn, Cu-Zn-Al, Cu-Al-Ni, etc.) will be used. In addition, Fe-Pd will be also considered. The thermomechanical properties after different heat treatments will be characterized in low dimensional specimens and the results will be compared with those corresponding to bulk material. Phase identification, homogeneity and crystal structure will be analyzed with different techniques as X-ray diffraction, transmission and scanning electron microscopy. Chemical composition will be analyzed by X-ray energy dispersive spectroscopy. The martensitic transformation, underlying the shape memory effect, will be characterized by electrical resistance measurements and differential calorimetry. This study will contribute to the optimization of the shape memory effect in low dimensional systems.