Resumen

Los materiales cerámicos se emplean de manera creciente en ambientes extremos por su dureza y su resistencia al ataque térmico o químico, por ejemplo, en aplicaciones biomédicas o en el sector energético. Sin embargo, la inherente fragilidad limita su uso y hace que muchas veces se empleen solo en la superficie. Cuando estos materiales se someten a contacto superficial, desarrollan sistemas de fractura típicos de contacto, principalmente grietas cono y cuasi-plasticidad por microagrietamiento. Un daño inicial en una pequeńa cantidad de ciclos y bajas cargas consiste en grietas macroscópicas en conos de tracción (modo “frágil”). El daño secundario, luego de una gran cantidad de ciclos y altas cargas, consiste en un daño microdistribuido por cizallamiento (modo “cuasi-plástico”), con grietas radiales acompańantes y una nueva forma de grietas subsidiarias en conos profundamente penetrantes.

En este proyecto se evaluó la resistencia al contacto de materiales compuestos de base alúmina con mullita como segunda fase de tamańo micro y nanométrico, con diferentes tamańos de grano y temperaturas de sinterización. Estos materiales fueron fabricados por el Instituto de la Cerámica y Vidrio (Madrid, España). Para lo anterior se efectuaron ensayos de contacto hertzianos, mapas de daño y finalmente se realizó una tomografía para evaluar la naturaleza del daño en profundidad.

Los resultados mostraron una evolución favorable al añadir un porcentaje bajo de mullita, en cuanto a la reacción frente al contacto, reflejado en el hecho de tener un poco de hundimiento pero pocas grietas, dependiendo del proceso de sinterización y del porcentaje estudiado. Por otra parte, la tomografía propuso resultados muy interesantes para desarrollar los estudios sobre la caracterización por contacto de cerámicas. Los resultados reconstituyeron de manera completa la huella obtenida por indentación, de modo que se aconseja su uso para estudiar a fondo las cerámicas.

• Materias:Nanotecnología Materiales Manejo de materiales Cerámica Tecnología
• Subjects:Nanotechnology Materials Materials handling Pottery Technology
• Palabras claves:Ciencia de materiales, Nuevos materiales, Nanomateriales, Nanoestructuras, Nanocompositos, Nanocompositos con matriz cerámica, Cerámicas nanocompuestas, Alúmina, Mullita
• Keywords:Material science, New materials, Nanomaterials, Nanostructures, Nanocomposites, Nanocomposites with ceramic matrix, Nanocomposite ceramics, Alumina, Mullite