Anodizado
Páginas: 17 (4003 palabras)
Publicado: 31 de diciembre de 2012
SINTESIS Y CARACTERIZACION DE NANOESTRUCTURAS POROSAS DE ALUMINIO ANODIZADO
LINA MERCEDES SANCHEZ BOTERO Ingeniera Física
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES MAESTRÍA EN CIENCIAS - FÍSICA MANIZALES, 2009
SINTESIS Y CARACTERIZACION DE NANOESTRUCTURAS POROSAS DE ALUMINIO ANODIZADO
LINA MERCEDES SANCHEZ BOTERO Ingeniera Física
Tesis para optar altítulo de Magíster en ciencias - Física
Director ANDRÉS ROSALES RIVERA PhD en Física
Co-director MARIO ENRIQUE RODRIGUEZ PhD en Física
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES MAESTRÍA EN CIENCIAS - FÍSICA MANIZALES, 2009
AGRADECIMIENTOS
Quiero agradecer de manera muy especial, a mis padres y hermanos por su apoyo incondicional. A Alvaro Bonilla porsu amor, paciencia y apoyo durante la realización de esta tesis. A mis amigos más cercanos por su ayuda y colaboración en especial a Luisito, Sebas Arcila, Jorge Iván, Sebastian H. y Marulo. Al Profesor Andrés Rosales Rivera, mi tutor, por su aporte en mi formación académica y por brindarme los medios para el desarrollo del trabajo investigativo. Al Profesor Mario Enrique Rodríguez, gracias por laacogida que me brindo en su laboratorio durante la estancia académica y por su apoyo académico incondicional. Quiero agradecer a la Oficina de Relaciones Internacionales (ORI) de la Universidad Nacional de Colombia y al proyecto PAPIP de la Universidad Nacional Autónoma de México por su apoyo económico para realizar la pasantía académica en el Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada en laUniversidad Nacional Autónoma de México (CFATA – UNAM). Al sistema de información de la investigación –HERMES de la Universidad Nacional de Colombia por su apoyo económico para la realización de este trabajo. . A los colegas del grupo de Magnetismo y materiales avanzados de la Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales, por su compañía y buen ambiente de trabajo durante estos años. Resumen
En esta tesis se reporta la investigación para la obtención de las nanoestructuras porosas auto organizadas de Aluminio Anodizado. Estas nanoestructuras se obtuvieron por la oxidación anódica de Aluminio de alta pureza.
Para la estandarización del proceso de obtención, se trabajó con un sustrato de Aluminio Comercial AA1100; seguido a este proceso se trabajo con un sustrato de Aluminio dealta pureza. La estructura y morfología de los sustratos en cada etapa del pretratamiento, se caracterizó a través de difracción de rayos X y microscopia electrónica de barrido y se analizo la influencia de los sustratos en el desarrollo y obtención del material nanoestructurado, encontrándose mejores resultados para la obtención de nanoestructuras con el Aluminio de alta pureza, coincidiendo conlo reportado en la bibliografía.
Se encontró que las condiciones óptimas para la formación de este material nanoestructurado dependen fuertemente del pre tratamiento del sustrato, principalmente porque libera esfuerzos mecanicos remanentes del proceso de laminación y por otro lado mejora la calidad cristalina reflejada a través del estudio de los patrones de difracción de rayos X. Se encontróque con el método de dos pasos de anodizado reportado por Masuda y Satoh (96), bajo condiciones controladas de temperatura, voltaje y tipo de electrolito, se obtienen mejores resultados que con el método de un solo paso. La evolución de la morfología de la superficie del sustrato y de las nanoestructuras de alúmina se caracterizaron a través de Microscopia electrónica de Barrido encontrando undistribución de poros homogénea a escala nanométrica, influenciada por las fronteras de grano. i
El tamaño del poro encontrado varía entre 60 y 70 nm, para la anodización con acido oxálico usado como electrolito.
A pesar de que la alúmina porosa nanoestructurada ha sido sintetizada en anteriores investigaciones, la principal contribución de este trabajo consiste en el desarrollo de una...
LINA MERCEDES SANCHEZ BOTERO Ingeniera Física
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES MAESTRÍA EN CIENCIAS - FÍSICA MANIZALES, 2009
SINTESIS Y CARACTERIZACION DE NANOESTRUCTURAS POROSAS DE ALUMINIO ANODIZADO
LINA MERCEDES SANCHEZ BOTERO Ingeniera Física
Tesis para optar altítulo de Magíster en ciencias - Física
Director ANDRÉS ROSALES RIVERA PhD en Física
Co-director MARIO ENRIQUE RODRIGUEZ PhD en Física
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES MAESTRÍA EN CIENCIAS - FÍSICA MANIZALES, 2009
AGRADECIMIENTOS
Quiero agradecer de manera muy especial, a mis padres y hermanos por su apoyo incondicional. A Alvaro Bonilla porsu amor, paciencia y apoyo durante la realización de esta tesis. A mis amigos más cercanos por su ayuda y colaboración en especial a Luisito, Sebas Arcila, Jorge Iván, Sebastian H. y Marulo. Al Profesor Andrés Rosales Rivera, mi tutor, por su aporte en mi formación académica y por brindarme los medios para el desarrollo del trabajo investigativo. Al Profesor Mario Enrique Rodríguez, gracias por laacogida que me brindo en su laboratorio durante la estancia académica y por su apoyo académico incondicional. Quiero agradecer a la Oficina de Relaciones Internacionales (ORI) de la Universidad Nacional de Colombia y al proyecto PAPIP de la Universidad Nacional Autónoma de México por su apoyo económico para realizar la pasantía académica en el Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada en laUniversidad Nacional Autónoma de México (CFATA – UNAM). Al sistema de información de la investigación –HERMES de la Universidad Nacional de Colombia por su apoyo económico para la realización de este trabajo. . A los colegas del grupo de Magnetismo y materiales avanzados de la Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales, por su compañía y buen ambiente de trabajo durante estos años. Resumen
En esta tesis se reporta la investigación para la obtención de las nanoestructuras porosas auto organizadas de Aluminio Anodizado. Estas nanoestructuras se obtuvieron por la oxidación anódica de Aluminio de alta pureza.
Para la estandarización del proceso de obtención, se trabajó con un sustrato de Aluminio Comercial AA1100; seguido a este proceso se trabajo con un sustrato de Aluminio dealta pureza. La estructura y morfología de los sustratos en cada etapa del pretratamiento, se caracterizó a través de difracción de rayos X y microscopia electrónica de barrido y se analizo la influencia de los sustratos en el desarrollo y obtención del material nanoestructurado, encontrándose mejores resultados para la obtención de nanoestructuras con el Aluminio de alta pureza, coincidiendo conlo reportado en la bibliografía.
Se encontró que las condiciones óptimas para la formación de este material nanoestructurado dependen fuertemente del pre tratamiento del sustrato, principalmente porque libera esfuerzos mecanicos remanentes del proceso de laminación y por otro lado mejora la calidad cristalina reflejada a través del estudio de los patrones de difracción de rayos X. Se encontróque con el método de dos pasos de anodizado reportado por Masuda y Satoh (96), bajo condiciones controladas de temperatura, voltaje y tipo de electrolito, se obtienen mejores resultados que con el método de un solo paso. La evolución de la morfología de la superficie del sustrato y de las nanoestructuras de alúmina se caracterizaron a través de Microscopia electrónica de Barrido encontrando undistribución de poros homogénea a escala nanométrica, influenciada por las fronteras de grano. i
El tamaño del poro encontrado varía entre 60 y 70 nm, para la anodización con acido oxálico usado como electrolito.
A pesar de que la alúmina porosa nanoestructurada ha sido sintetizada en anteriores investigaciones, la principal contribución de este trabajo consiste en el desarrollo de una...
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