Departamento de Ciencia de Materiales
 

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Universidad Politécnica de Madrid
E.T.S.I. de Caminos, Canales y Puertos

 

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Microscopía

Las propiedades mecánicas de los materiales, incluidas la resistencia a la fractura, son una consecuencia de su microestructura. Por ello, determinar sus constituyentes y cuantificar sus dimensiones, espaciamiento y fracciones relativas constituyen un aspecto primordial en caracterización de un material. Adicionalmente, el estudio de las superficies de fractura y del material subyacente próximo es esencial para determinar los mecanismos de rotura. Con ese fin, el departamento dispone de un laboratorio de preparación de muestras -tanto para estudios materialográficos como fractográficos-, una amplia gama de microscopios, así como sistemas informáticos para la captura de imágenes digitales, su documentación en papel u otros soportes, y la caracterización cuantitativa de las microstructuras.

El laboratorio de preparación de muestras permite realizar todas las etapas desde la extracción en los más variados materiales hasta su pulido especular y el ataque químico, electroquímico o térmico para revelar la microestructura.

Una gama de cortadoras que van desde las robustas tronzadoras de taller hasta modernas cortadoras de hilo diamantado o dotadas de posicionadores de precisión basados en sistemas piezoeléctricos, permiten cortar materiales convencionales y también materiales muy delicados y, en todo caso, con gran resolución espacial en la localización del corte.

Varias pulidoras manuales y una semiautomática permiten preparar superficies materialográficas de gran planitud y baja deformación subyacente de manera que el ataque posterior revele la auténtica microestructura del material.

Un “sputtering” y un evaporador térmico permiten recubrir con metales nobles las superficies atacadas o las superficies de fractura de materiales poco conductores cuya observación en un microscopio electrónico sería difícil en otro caso.

Los microscopios disponibles permiten una gama de observación que va desde los pocos aumentos de una lupa binocular hasta la posibilidad de resolución atómica del microscopio de fuerza atómica (AFM).

Aparte de los citados, se dispone de microscopio óptico metalográfico de pletina invertida, microscopio óptico para observación en reflexión o en transmisión, un banco metalográfico, y dos microscopios electrónicos de barrido (SEM), existiendo en todos ellos la posibilidad de captura digital de imagen. Uno de los SEM está primordialmente dedicado a ensayos mecánicos in situ, y el otro, de uso general, está dotado de un sistema de análisis de elementos, por energías dispersivas de rayos X, con capacidad de detección hasta el Be.

Un moderno sistema informático permite caracterizar cuantitativamente las microestructuras, el almacenamiento digital de imágenes y espectros, y su impresión inmediata en papel.