{"id":113573,"date":"2018-03-11T10:41:08","date_gmt":"2018-03-11T10:41:08","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/micro-and-nanomecanical-behavior-of-mullite-based-environmental-barrier-coatings\/"},"modified":"2018-03-11T10:41:08","modified_gmt":"2018-03-11T10:41:08","slug":"micro-and-nanomecanical-behavior-of-mullite-based-environmental-barrier-coatings","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/materiales-ceramicos\/micro-and-nanomecanical-behavior-of-mullite-based-environmental-barrier-coatings\/","title":{"rendered":"Micro and nanomecanical behavior of mullite-based environmental barrier coatings"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Carlos Alberto Botero Vega <\/strong><\/h2>\n<p>Los recubrimientos de mullita depositados mediante deposici\u00f3n qu\u00edmica de vapor (cvd) son excelentes candidatos para proteger el carburo de silicio (sic) de la corrosi\u00f3n en ambientes de combusti\u00f3n, configurando la nueva generaci\u00f3n de recubrimientos catalogados como barreras ambientales (ebcs). Estos recubrimientos de car\u00e1cter columnar nuclean a partir de una fina capa v\u00edtrea rica en silicio y pueden crecer en un amplio rango de composiciones, siendo posible incrementar la proporci\u00f3n al\/si de manera constante y gradiente. De este modo se obtienen recubrimientos ricos en aluminio en la superficie exterior (confiriendo al sustrato una alta protecci\u00f3n frente a la corrosi\u00f3n) y a su vez se mantiene la composici\u00f3n estequiom\u00e9trica en la intercara (lo que supone gran adhesion dado el buen ajuste mullita-sic). A pesar de que se ha demostrado el excelente desempe\u00f1o frente a la corrosion de estos recubrimientos, la informaci\u00f3n existente en la literatura acerca de su comportamiento mec\u00e1nico es limitada.  Las propiedades mec\u00e1nicas e integridad structural de los recubrimientos de mullita depositados sobre sic son factores cruciales a la hora de implementar dichos sistemas en aplicaciones reales. El estudio de estos aspectos constituye la base de esta investigaci\u00f3n. Teniendo en cuenta las caracter\u00edsticas de los recubrimientos, resulta esencial evaluar sus propiedades desde una perspectiva local. En este sentido, la nanoindentaci\u00f3n y el nanorayado son las t\u00e9cnicas m\u00e1s apropiadas para tal prop\u00f3sito.  Esta investigaci\u00f3n se basa en la implementaci\u00f3n de ensayos de nanoindentaci\u00f3n y nanorayado, en complemento con t\u00e9cnicas avanzadas de caracterizaci\u00f3n, para evaluar a escala local las propiedades mec\u00e1nicas de recubrimientos de barrera ambiental basados en mullita, as\u00ed como para evaluar la integridad structural de los sistemas recubiertos. Para ello, se dispuso de recubrimientos con composiciones de al\/si estequiom\u00e9tricas   (\u00c2\u00bf 3) e incrementales (\u00c2\u00bf 5, 6, 7, 8, 11), adem\u00e1s de recubrimientos de composici\u00f3n gradiente.   En cuanto a los recubrimientos de composici\u00f3n estequiom\u00e9trica, su dureza (hf), modulo elastico (ef), l\u00edmite elastico (sy) y tenacidad de fractura (kf), se estiman mediante nanoindentaci\u00f3n. Como consecuencia del car\u00e1cter columnar de los recubrimientos, as\u00ed como de la capa v\u00edtrea de silicio a partir de la cual crecen, las propiedades mec\u00e1nicas encontradas son ligeramente menores que las reportadas para mullita estequiom\u00e9trica policristalina. La energ\u00eda de adhesi\u00f3n (gint) y la tenacidad de fractura de la intercara (kint) son tambi\u00e9n estimadas. Estos recubrimientos presentan gran resistencia al contacto deslizante, dado que soportan deformaciones pl\u00e1sticas considerables sin sufrir un da\u00f1o significativo.  El efecto del enriquecimiento en aluminio es el endurecimiento, el aumento en la rigidez y la disminuci\u00f3n de la tenacidad en los recubrimientos de mullita. No obstante, los ensayos de nanorayado demuestran una integridad estructural satisfactoria de los sistemas recubiertos estudiados, ya que no se observan p\u00e9rdidas significativas de material del recubrimiento. Los nanorayados sobre secciones transversales indican que las capas de composici\u00f3n gradiente presentan una combinaci\u00f3n \u00f3ptima de rigidez\/dureza y resistencia adhesiva\/cohesiva al nanorayado.  Finalmente, se investigan los efectos de la temperatura y corrosi\u00f3n sobre el comportamiento mec\u00e1nico de los recubrimientos. Las altas temperaturas ocasionan un incremento de hf y ef, acompa\u00f1ado por una caida en kc, en recubrimientos estequiom\u00e9tricos, mientras que dichas propiedades permanecen practicamente constantes en recubrimientos ricos en aluminio y gradientes. Adicionalmente, el efecto combinado de temperatura y corrosi\u00f3n tiene un efecto menor sobre la integridad estructural de los recubrimientos ensayados tras los ensayos de nanorayado. \u00e9ste es un resultado interesante dado que estos recubrimientos se espera que sean utilizadas en aplicaciones bajo condiciones similares a las aqu\u00ed<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Micro and nanomecanical behavior of mullite-based environmental barrier coatings<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Micro and nanomecanical behavior of mullite-based environmental barrier coatings <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Carlos Alberto Botero Vega <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Polit\u00e9cnica de catalunya<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 14\/12\/2012<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Luis Llanes Pitarch<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: marcos Juan Anglada gomila <\/li>\n<li>merc\u00e9 Segarra rub\u00ed (vocal)<\/li>\n<li>carmen Baud\u00edn de la lastra (vocal)<\/li>\n<li>joan Esteve pujol (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Carlos Alberto Botero Vega Los recubrimientos de mullita depositados mediante deposici\u00f3n qu\u00edmica de vapor (cvd) son excelentes 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