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Quispe, R., (2023). Synthesis, tribology, electro-tribology and mechanical performance of ti2alc and ti3alc2 max phases thin films [Pontificia Universidad Católica del Perú]. http://hdl.handle.net/20.500.12404/24141
Quispe, R., Synthesis, tribology, electro-tribology and mechanical performance of ti2alc and ti3alc2 max phases thin films []. PE: Pontificia Universidad Católica del Perú; 2023. http://hdl.handle.net/20.500.12404/24141
@phdthesis{renati/21987,
title = "Synthesis, tribology, electro-tribology and mechanical performance of ti2alc and ti3alc2 max phases thin films",
author = "Quispe Dominguez, Roger",
publisher = "Pontificia Universidad Católica del Perú",
year = "2023"
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La presente tesis investiga la síntesis, propiedades mecánicas, comportamiento tribológico y electrotribológico de Ti2AlC y Ti3AlC2 fases MAX en forma de películas delgadas. Las películas delgadas se obtuvieron mediante deposición de un sistema de multicapas de Titanio (Ti) - Aluminio (Al) – Carbono (C) y un posterior tratamiento térmico en vacío y atmosfera controlada. El sistema de multicapa de Ti- Al-C fue depositado mediante pulverización catódica sobre sustratos de silicio con una barrera de difusión de doble capa de SiO2 y SixNy. La estequiométrica de la película se controló a través del espesor de las monocapas individuales. Para obtener una película de 500 nm de espesor, se repitió 22 veces la secuencia de Ti-Al-C con espesores individuales de 14, 6 y 3.5 nm, respectivamente. Los resultados experimentales muestran que la fase Ti2AlC se forma a una temperatura de 700°C, mientras que la fase Ti3AlC2 se forma a 950°C. Las propiedades estructurales de las películas delgadas fueron caracterizadas mediante difracción de rayos X, microscopia Raman y espectroscopia de emisión óptica de descarga luminiscente (GD-OES). La dureza de las películas delgadas fue analizada mediante ensayos de nanoindentacion, obteniéndose valores de dureza de 11.6 y 5.3 GPa para Ti2AlC y Ti3AlC2, respectivamente. El comportamiento tribológico de las películas fue analizado bajo condiciones de deslizamiento en seco mediante el tribómetro reciprocante ball-on-flat. El contra material utilizado consiste en bolas de acero AISI 52100 de 3 mm de diámetro. Los coeficientes de fricción obtenidos están en el rango de 0.21 - 0.2 y 0.6 - 0.91 para las películas delgadas de Ti2AlC y Ti3AlC2, respectivamente. La fase Ti2AlC tiene un mejor comportamiento tribológico y esto se puede atribuir a su menor tamaño de grano, menor rugosidad superficial y mayor dureza en comparación con la fase Ti3AlC2. La resistividad eléctrica de las películas delgadas fue de 0.73 y 0.45 μΩ·m para Ti2AlC y Ti3AlC2, respectivamente. El ensayo electro-tribológico se llevó a cabo utilizando un tribómetro reciprocante ball-on-flat bajo corrientes eléctricas de 10, 50 y 100 mA. El coeficiente de fricción y la resistencia de contacto eléctrico se midieron simultáneamente en una misma prueba. Los resultados muestran que el coeficiente de fricción y la resistencia de contacto eléctrico podrían estar relacionados con las propiedades de película delgada como dureza, rugosidad, tamaño de grano y resistividad. Estos resultados del comportamiento electrotribológico de las películas proporcionan información valiosa para posibles aplicaciones como contactos eléctricos deslizantes.
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