Estudio de la evolución de la dinámica estructural durante el proceso de envejecimiento físico en una aleación vítreo

Los vidrios metálicos destacan por sus características microestructurales únicas y sus propiedades mecánicas excepcionales, convirtiéndose en materiales interesantes para explorar la dinámica de relajación y otros fenómenos relacionados con el estado vítreo. Esta tesis doctoral presenta una investigación detallada de la heterogeneidad dinámica y estructural de la aleación vítrea Zr46.8Ti8.2Cu7.5Ni10Be27.5 (conocida comercialmente como Vit4), para comprender mejor las complejas relaciones entre su dinámica estructural, comportamiento térmico y propiedades mecánicas. El objetivo general es avanzar en el conocimiento teórico del estado vítreo en materiales metálicos y, al mismo tiempo, desarrollar técnicas innovadoras para la modificación y optimización de las propiedades de estos materiales.

Los materiales en estado vítreo se encuentran en un estado termodinámico fuera del equilibrio. Aunque parecen sólidos estables, en realidad sufren un proceso de cambio estructural hacia el equilibrio con una cinética extremadamente lenta. Durante este proceso, las propiedades de estos materiales cambian enormemente, en lo que se llama envejecimiento físico. Mehran Nabahat, ha caracterizado cómo evoluciona el comportamiento viscoelástico de estos materiales haciendo ensayos a alta temperatura, donde la cinética se acelera y permite estudiar este proceso de envejecimiento físico durante escalas de tiempo factibles en el laboratorio. Las observaciones han permitido determinar que el espectro de procesos de relajación se hace más amplio a medida que el material accede a estados cada vez más cercanos al equilibrio, es decir, aumenta la heterogeneidad dinámica y, por otra parte, a las temperaturas más bajas, el proceso de envejecimiento pasa a ser controlado por un proceso de relajación secundario. Este estudio permitirá un mejor control de las propiedades de los cristales metálicos mediante tratamientos térmicos.