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Title: Síntesis de nanocompuestos de matriz metálica (Al-Mg) reforzados con nanotubos de carbono
Authors: Santos Ramos, Ismael
Adviser: Zárate Medina, Juan
Rosas Trejo, Gerardo Antonio
Keywords: info:eu-repo/classification/cti/7
IIMM-M-2017-0081
Molienda
Surfactante
Dispersión
Issue Date: Jan-2017
Publisher: Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo
Abstract: Carbon nanotubes (CNTs) synthesized by different methods, using catalytic precursors such as Fe, Ni, Co and hydrocarbons as a carbon source, are an excellent reinforcement for composite materials of different matrices. This due to their mechanical and chemical properties, are good used when adequate dispersion is achieved within the composite matrix. To achieve dispersion in past investigations have used ball milling, where the matrix powder and the CNTs are combined. In this research, aluminum 4 and 6 wt% magnesium matrix composite reinforced with 0.5 wt% of carbon nanotubes were synthesized. CNTs obtained by the spray pyrolysis method, were purified using a solution with 1: 1: 3 (v / v) H2O: HCl: HNO3, respectively, and were dispersed in small amounts in a solution using COFOTAA 44 (acid amino phosphonic trimethyl) and CONNO 100 (nonylphenol 10), as surfactants to improve dispersion frequency sonication of 45 Hz was used. Once the dispersion solution was achieved, the CNTs were dispersed in the matrix metal using planetary ball milling and spray drying. Subsequently, powders were compacted at 516 MPa. The formed pellet was sintered using 0.75Tm, which was obtained from differential scanning calorimetry (DSC), density was calculated using the Archimedes method, after a process of grinding and polishing was carried out microhardness measurement. Obtaining an increase in microhardness of 64 % for the compound of matrix Al-Mg 4 wt % and 65 % for the compound Al-Mg 6 wt%, this increase is due to the good distribution of the NTCs in the matrix.
Los nanotubos de carbono (NTCs) son sintetizados por diferentes métodos, usando precursores catalíticos de Fe, Ni, Co e hidrocarburos como fuente de carbono, son un excelente refuerzo para materiales compuestos de diferentes matrices, esto debido a sus propiedades mecánicas y químicas, que son bien aprovechadas cuando se consigue su adecuada dispersión dentro de la matriz del compuesto. Para lograr la dispersión, en pasadas investigaciones se ha utilizado molienda de bolas, donde se combinan los polvos de la matriz y los NTCs. En esta investigación se sintetizaron compuestos de matriz Aluminio-4 y 6% peso de Magnesio que fueron reforzados con 0.5% peso de nanotubos de carbono. Los NTCs se obtuvieron mediante el método de pulverización por pirólisis (spray pyrolisis), se purificaron utilizando una solución 1:1:3 (v/v) de H2O: HCl: HNO3, respectivamente, y fueron dispersados en pequeñas cantidades en una solución de COFOTAA 44 (ácido amino trimetil fosfónico) y CONNO 100 (nonil fenol 10) como surfactantes, para ayudar a la dispersión se utilizó una frecuencia de sonificación de 45 Hz. Una vez que se logró la dispersión en el medio líquido, los NTCs se dispersaron en la matriz metálica usando molienda mecánica planetaria. Posteriormente los polvos se compactaron a 516 MPa. La pastilla formada se sinterizó a una temperatura de 0.75 de la temperatura de fusión, la cual se obtuvo de un análisis de calorimetría diferencial de barrido (DSC), la densidad fue calculada utilizando el método de Arquímedes, después de un proceso de desbaste y pulido se llevó a cabo la caracterización mecánica de microdureza, obteniendo un incremento en la microdureza de 42.5 % para el compuesto de matriz Al-Mg 4% y un 52.8% para el compuesto Al-Mg 6% peso, este incremento se debe a la buena distribución de los NTCs en la matriz.
Description: Instituto de Investigación en Metalurgia y Materiales. Maestría en Metalurgia y Ciencias de los Materiales
URI: http://bibliotecavirtual.dgb.umich.mx:8083/xmlui/handle/DGB_UMICH/5280
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