Análisis de rugosidad y determinación de los desplazamientos en aleaciones de Níquel-Titanio mediante microscopia de fuerza atómica

Abstract

Introducción: En este trabajo de investigación se analiza una aleación de Níquel (Ni) y Titanio (Ti). Este tipo de materiales poseen la propiedad Física de memoria de forma; la cual consiste en aplicarle una deformación inicial al material, este puede volver a su estado original aplicándole un estímulo externo (temperatura o fuerza). Materiales y métodos: Mediante la utilización de un Microscopio de Fuerza Atómica (AFM). Basados en la información suministrada por el AFM se obtuvieron datos de los desplazamientos que sufre el material utilizando regiones de muestreo de 1 x 1 micras. También, se realizó un análisis de la rugosidad del material, teniendo en cuenta la variación de la topografía a medida que se comprime la muestra. Resultados y Discusión: La transición en los materiales ocurre al pasar de una fase austenita a una fase martensitica cuando el material es sometido a una compresión siendo un estado final de la transformación más estable. Conclusiones: Cuando el AFM se emplea en modo de contacto permite observar como varía la topografía de la muestra lo cual determina el comportamiento de la rugosidad, evidenciada en una disminución del material a medida que se comprime y en el modo de contacto con fuerza lateral. Con el primero se logró observar la forma como rotan las partículas agrupadas en la superficie, cuando se le aplica una fuerza externa.Introduction: In this research an alloy of nickel (Ni) and Titanium (Ti) is analyzed. Such materials possess the physical property of shape memory; which consists of applying an initial deformation to the material, it can return to its original state by applying an external stimulus (temperature or power). Methods: Using an Atomic Force Microscope (AFM) and based on the information provided by the AFM data of displacement experienced by the material using sampling regions of 1 x 1 micron were obtained. Roughness analysis of the material, considering the topography variation as the sample is compressed was also carried out. Results and Discussion: The transition occurs in the material passing an austenite phase to a martensitic phase when the material is subjected to compression to be a final state of stable transformation. Conclusions: When the AFM is used in contact mode allows observing the change the topography of the sample which determine the behavior of the roughness, as evident in a decrease of material as it is compressed and in contact mode lateral force. With the former were able to observe how the grouped rotate on the surface, when an external force is applied particles.