Propiedades mecánicas de películas nanométricas de oro depositado sobre sustratos poliméricos [recurso electrónico] / José Leonardo Llanes Collí

Tesis (Maestro en Ciencias en Ingeniería) .-- Instituto Tecnológico de Mérida, 2010.

En este trabajo se analizaron las propiedades mecánicas de películas de oro de 50,100, 200 y 300 nm de espesor depositadas sobre dos diferentes sustratos poliméricos termoplásticos. Las propiedades mecánicas de las películas fueron extraídas de ensayos de tensión del bimaterial película/sustrato y del sustrato sólo, auxiliado por un modelo analítico para reducir los datos. Se analizó la dependencia del módulo elástico y el esfuerzo de fluencia con el espesor de la película. Se examinó la dependencia del tamaño de grano y el espesor de la película con el esfuerzo de fluencia. Para finalizar, se realizó un modelo de elemento finito para obtener el módulo elástico y la distribución de esfuerzos en el bimaterial película/sustrato. Se encontró que las propiedades mecánicas de la película, en especial la deformación última, son influenciadas en cierta medida por las propiedades del sustrato. El módulo elástico de la película decrece al aumentar el espesor de película, tendiendo al módulo en bulto del oro. Se encontró que el esfuerzo de fluencia de estas películas depende del tamaño del grano, pero en mayor medida del espesor de la película. La dependencia de las propiedades elasto-plásticas de las películas metálicas examinadas con el espesor de las mismas puede deberse a efectos de confinamiento como gradientes de deformación y microestructurales como tamaño de grano y textura. En el análisis de elemento finito se encontró concordancia en los resultados del módulo elástico predichos con el método analítico. La distribución de esfuerzos sugiere que es la película quien soporta la mayor parte de la carga aplicada debido a su alto módulo y la magnitud de los esfuerzos cortantes no es significativa para producir fallas.