Systematic characterization of the micromechanical behaviour of inorganic matrix composites

El nitrur de bor cúbic (cBN) policristal·lí és un material ceràmic compost que pertany a la família dels materials súper durs. La informació sobre el comportament mecànic a escales micromètriques d’aquests materials és normalment escassa. En aquest sentit, la present investigació desenvolupa un estudi sistemàtic de les propietats micro mecàniques d’un material compost de cBN amb matriu ceràmica de nitrur de titani (TiN). L’estudi complert es divideix entres lots de caracterització ben interrelacionats entre ells: 1. Anàlisis composicional i microstructural. S’han desenvolupat anàlisis de composicions químiques mitjançant EDS i EMPA. A més s’ha realitzat l’estudi microstructural mitjançant tres metodologies diferents i s’han comparat els resultat i la precisió reportada per cadascuna d’elles. 2. Assaig micromecànic. S’ha implementat la metodologia de nanoindentació massiva, aconseguint extreure les propietats intrínseques de cadascuna de les fases del material a més del seu comportament com a material compost. Les dureses que s’han obtingut han estat de 32,82 i 55 GPa per a el TiN, cBN i el material compost respectivament. 3. Anàlisi per elements finits d’un volum representatiu de material extret mitjançant la reconstrucció d’una tomografia realitzada amb la tècnica de Canó d’ions focalitzat (FIB). Per últim també s’han mecanitzat pilars de mida micromètrica fi de poder comparar la resposta mecànica del material compost predita per la simulació amb la resposta física d’un pilar de material compost en ser comprimit