Estudio de un endurecimiento superficial en substratos metálicos mediante la inserción de nanotubos de carbono

Abstract

El estudio de los materiales es un tema que se ha investigado desde el comienzo de los tiempos y que ha permitido el desarrollo y la evolución de la ciencia y la tecnología. Uno de estos importantes estudios, fue la implementación de nanotubos de carbono, NTsC, en los materiales, debido a las propiedades especiales que presentan, tanto mecánicas como eléctricas y químicas. Mediante esta tesis, se recubrió un acero 1020, con una capa de NTsC, empleando el método de electrólisis; se realizó la síntesis con la deposición de una capa parcial de níquel. Se caracterizó el resultado mediante las técnicas de microscopia electrónica de barrido SEM y microscopia de fuerza atómica AFM, en las muestras representativas seleccionadas con el diseño experimental (2k). Al observar el comportamiento en la distribución y formación de los nanotubos de carbono sobre el material, se evidenció que con el aumento de temperatura se ejerce un efecto en las dimensiones (ancho y largo). Los NTsC presentan mayores dimensiones entre mayor es la temperatura de síntesis. El tiempo de síntesis influye en la formación y alineación del eje longitudinal del NTsC con el plano horizontal de la muestra. Se realizó un ensayo de dureza con un nanoindentador con punta de diamante Berkovich, con el que se midió el aumento de dureza en un 60%. Con el ensayo se evidenció también que el factor estadísticamente más influyente sobre los resultados fue la temperatura de síntesis; mientras el cambio en el tiempo de niquelado mostró influencia en la formación de los nanotubos de carbono.