Daño por contacto esférico de una cerámica Ce-TZP/AI2O3

Doble titulacióEl material compuesto Ce-TZP/Al2O3 es una cerámica nanoestructurada con granos de alúmina y circona tetragonal estabilizada con ceria. Adicionalmente, ambas fases se pueden hallar como nanopartículas inmersas dentro de granos de la fase opuesta. Este material está siendo desarrollado actualmente por diferentes grupos a nivel internacional, los cuales están realizando estudios para su utilización en aplicaciones biomédicas. En este proyecto, se ha realizado una caracterización microestructural y mecánica del material. En el proceso de la caracterización microestructural se han utilizado las técnicas de difracción de rayos X y microscopia electrónica de barrido (SEM). En la caracterización mecánica se ha determinado la dureza, módulo de elasticidad y tenacidad de fractura. El objetivo principal ha sido el estudio del comportamiento del material bajo esfuerzos de contacto monotónicos aplicados mediante indentación esférica utilizando diferentes rangos de carga y de dimensiones de la esfera de contacto. En una serie de ensayos se utilizó un indentador de WC de 2.5 mm de diámetro mediante contacto monotónico en una máquina Instron 8511 de carga uniaxial, utilizando cargas capaces de producir deformación plástica macroscópica y daño permanente. En el segundo tipo de ensayos, se utilizó un nanoindentador con una esfera de diamante de 25.4 μm de radio y se utilizaron cargas muy bajas con el objetivo de medir el módulo de elasticidad y la curva esfuerzo deformación en el régimen elástico. Finalmente, mediante espectroscopia Raman se ha puesto en evidencia el cambio de fase local inducido por acción de las tensiones en huellas residuales de 3500N y 4000N, las máximas cargas aplicadas. Estos resultados mostraron que el mecanismo de transformación de fase es máximo en los bordes de la huella, que corresponde a la zona donde el campo de tensiones de tracción es máximo de acuerdo con la teoría hertziana de la indentación esférica