Síntesis de nanoestructuras unidimensionales de alúmina sintetizadas por el proceso VLS

Abstract

Today nanomaterials have caused a great impact on technology due to their dependents novel physical properties of quantum confinement, other than the bulk materials properties are observed and in other cases are maximized which were already known, this allows developing devices each getting smaller, faster and higher capacity also be reinforced in some composites. In this paper an alternative synthesis of alumina dimensional nanostructures made from quasicrystalline materials (Al65Cu15Co20, Al65Cu20Fe15) and intermetallic (Al2Fe, Al5Fe2) and using a phenomenon known as environmental hydrogen embrittlement. Samples at temperatures of 800, 850, 900, 950, 1000, 1050 and 1100 ° C and reaction times between powders and steam supplied at 30, 60 and 90 minutes were tested, the samples obtained were characterized by microscopy scanning electron (SEM), X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (IR) and transmission electron microscopy (TEM). The temperature is very important for the growth of the structures because the particles must be partially melted; the exposure time of the material vapor also formed an important part because he found that the more time, structural shapes can appear and then decompose. Through experiments, it was determined a temperature, reaction time and type of material that allows the unidirectional growth of nanostructures, these being the Al-Cu-Co system, temperature of 1050 ° C and a reaction time of 30 minutes.

En la actualidad los nanomateriales han causado un gran impacto en la tecnología debido a sus propiedades físicas novedosas dependientes del confinamiento cuántico, se observan propiedades distintas a las del material macrométrico y en otros casos se maximizan las que ya se conocían, esto permite desarrollar dispositivos cada vez más pequeños, más veloces y de mayor capacidad además, de ser refuerzo en algunos materiales compuestos. En este trabajo se realiza una alternativa de síntesis de nanoestructuras unidimensionales de alúmina a partir de materiales cuasicristalinos (Al65Cu15Co20, Al65Cu20Fe15) e intermetálicos (Al2Fe, Al5Fe2) utilizando el fenómeno conocido como fragilización ambiental por hidrógeno. Se sometieron las muestras a temperaturas de 800 a 1100 °C con intervalos de 50° y tiempos de reacción entre los polvos y el vapor suministrado de 30, 60 y 90 minutos, las muestras obtenidas fueron caracterizadas por medio de microscopia electrónica de barrido (MEB), difracción de rayos X (DRX), espectroscopia infrarroja (IR) y microscopia electrónica de transmisión (MET). La temperatura es muy importante para el crecimiento de las estructuras ya que las partículas deben estar parcialmente fundidas; el tiempo de exposición del material al vapor formó parte importante ya que, se encontró que a mayor tiempo, las formas estructurales pueden aparecer y después descomponerse. Por medio de los experimentos realizados, se logró determinar una temperatura, un tiempo de reacción y un tipo de material que permite el crecimiento unidireccional de las nanoestructuras siendo, siendo estos el sistema Al-Cu-Co, temperatura de 1050 °C y un tiempo de reacción de 30 minutos.