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Deposición de películas de diamond like carbón dopadas con nanopartículas de diamante y circonia

Gutiérrez Bernal, Jesús Manuel (2019) Deposición de películas de diamond like carbón dopadas con nanopartículas de diamante y circonia. Doctorado thesis, Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá.

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URL oficial: http://www.unal.edu.co

Resumen

La aplicación de la nanotecnología ha llevado a la obtención de nuevos materiales, los cuales han revolucionado la industria en todas las áreas de la ingeniería. Los recubrimientos duros son ampliamente usados en áreas de herramientas de mecanizado principalmente y últimamente han empezado a ser usado en campos como el espacial y biomédico. Nanopartículas de diamante y de óxido de circonio fueron usadas para inducir la creación de enlaces químicos de tipo carboxilo y así desarrollar suspensiones en hexano e isopropanol para obtener recubrimientos de DLC funcionalizados con estas últimas, sobre sustratos de la aleación de titanio Ti6Al4V y de acero AISI 316L. Las suspensiones fueron obtenidas con diferentes condiciones de agitación por ultrasonido de alta potencia, obteniendo suspensiones con tamaño de partícula de hasta 90 nm. Los recubrimientos obtenidos se caracterizaron en cuanto a sus propiedades mecánicas, tribológicas, bactericidas y de corrosión, tratando de explicar las relaciones existentes entre las propiedades, la estructura y la morfología a nivel nano y micrométrico. Se obtuvieron las condiciones de deposición más favorables para diferentes aplicaciones donde el material requiere acción bactericida, alcanzando un 93% de eficiencia, especialmente el campo biomédico y odontológico. Así mismo, es la primera vez que se muestran las propiedades altamente fungicidas, cercanas al 62%, de este tipo de material, Abstract: Nanotechnology applications have allowed to obtain new materials, which revolutionized the industry in all engineering fields. Hard coatings are widely used in machining tools and they have become used in spatial and biomedical areas. Nanodiamond and zirconium oxide nanoparticles were used to induced the appearing of carboxyl-type chemical bonds and thus to develop suspensions in hexane and isopropanol to obtain DLC functionalized coatings on Ti6Al4V alloy and AISI 316L steel substrates. Suspensions were obtained with different conditions of high power ultrasound agitation, obtaining suspensions with particle size up to 90 nm. The coatings were characterized in their mechanical, tribological, bactericidal and corrosion properties, trying to explain the relationships between properties, structure and morphology at the nano and micrometer scale. The most favorable deposition conditions were obtained for different applications where the material requires bactericidal action, 93% of bactericidal effect, especially the biomedical and dental field. It is also the first time that the highly fungicidal properties, close to 62%, of this type of material are shown.

Tipo de documento:Tesis/trabajos de grado - Thesis (Doctorado)
Colaborador / Asesor:Capote Rodríguez, Gil and Olaya Flórez, Jhon Jairo
Información adicional:Doctor en Ingeniería: Ciencia y Tecnología de Materiales. Línea de investigación: Recubrimientos de DLC Tipo de investigación: Teórico-Experimenta.
Palabras clave:DLC, Dopado, Nanoparticulas, PECVD, Pelicula, Zirconia, Nanodiamond, Zirconium oxide, Thin film, Suspension
Temática:5 Ciencias naturales y matemáticas / Science
5 Ciencias naturales y matemáticas / Science > 54 Química y ciencias afines / Chemistry
6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology
6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology > 62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering
6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology > 66 Ingeniería química y Tecnologías relacionadas/ Chemical engineering
6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology > 67 Manufactura / Manufacturing
Unidad administrativa:Sede Bogotá > Facultad de Ingeniería > Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica > Ingeniería Mecánica
Sede Medellín > Facultad de Minas > Escuela de Mecatrónica > Ingeniería Mecánica
Código ID:70454
Enviado por : Ing Jesús Manuel Gutiérrez Bernal
Enviado el día :17 Enero 2019 15:07
Ultima modificación:17 Enero 2019 15:07
Ultima modificación:17 Enero 2019 15:07
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