ceramicas

PROPIEDADES MECÁNICAS DE LAS
CERÁMICAS

Dureza  

Dureza  Knoop  

•  Donde:  
•  L  =  longitud  de  la  hendidura  en  su  eje  
largo  
•  Cp  =  factor  de  corrección  rela9vo  a  la  
forma  de  la  hendidura,  idealmente  
0.070279  
•  P  =  carga  aplicada  

TENACIDAD
 DE
 FRACTURA
 
•  Definición:  la  resistencia  que  opone  un  material  al  
agrietamiento rápido  bajo  condición  de  carga  constante.  
•  Por  la  manera  de  fabricar  a  los  cerámicos,  siempre  se  
presentarán    defectos  en  sus  partes,  aunque  esta  propiedad  
no  es  única  de  los  cerámicos.  

Criterio  de  la  energía  de  Griffith  
Este  criterio    se  basa  en  un  equilibrio  de  
energías:  
Al  aplicar  un  esfuerzo  en  un  material,    se  produce  una  energía  de  deformación  o  
potencial  debido  a  la  propia  deformación,  
que  si  el  material  no  presentara  defectos,  es  
fac9ble  tal  aseveración;  sin  embargo,  en  
realidad  no  es  posible  esto  por  la  presencia  
de  defectos  como  poros,  grietas,  etc.  
causando  una  disminución  en  la  energía  de  
deformación.  

Alan  Arnold  Griffith,  Ingeniero  Inglés(1893-­‐1963)  

Aplicación  de  la  carga  en  
presencia  de  una  grieta  y/
o  poro  

Modos  de  carga  

ENSAYO
 DE
 FLEXIÓN
 
•  Es  di[cil  de  realizar  pruebas  
extensibles  sobre  materiales  frágiles.  
•  La  prueba  de  flexión  por  tres  puntos  
presenta:  
•  una  tensión  máxima  sobre  la  
superficie  inferior.  
•  Y  un  a  compresión  máxima bajo  el  
émbolo.  

•  Los  resultados  de  esta  prueba  es  
similar  a  aquellos  de  una  prueba  de  
tracción.  
•  Estos  resultados  par9culares  ilustran  
el  efecto  que  la  estructura  9ene  
sobre  propiedades:  
•  Por  ejemplo  la  Al2O3  cristalina  

presenta  mayor  rigidez  y  
es  más  fuerte  que  el  vidrio  amorfo.  

• 

PROCEDIMIENTO  
• 

• 

La RESISTENCIA  se  calcula  según  
la  ecuación  mostrada  para  un  
corte  transversal  rectangular    
 Los  datos  obtenidos  son:    
  Resistencia  a  la  flexión      
  Módulo  de  Ruptura    
La  resistencia  a  la  flexión  es  a  
menudo  más  alta  que  el  límite  de  
resistencia  a  la  tracción.  

Compara9va  Módulos  

Arreglo  de  la  materia  y  de  los  sólidos  No
 hay
 
estructura
 que
 
se
 repite
 

Diferencia  entre  una  aleación  líquida  y  una  
aleación  en  sólida  

Si
 hay
 
estructura
 que
 
se
 repite
 

Cristalino  y  amorfo  
Cuarzo  
En
 realidad
 

Largo  alcance  

Corto  alcance  

El  vidrio  y  otros  cerámicos  amorfos  9enen  mas  bajas  conduc9vidades  que  los cerámicos  
cristalinos,  dado  que  la  difusión  de  fonones  es  mucho  mas  efec9va  cuando  la  estructura  
atómica  es  altamente  desordenada  e  irregular.  

LA  DEFORMACIÓN  EN  CERÁMICOS  
CRISTALINOS  
•  Toda  cerámica  9ene  un  acomodamiento  tanto  de  corto  como  de  
largo  alcance  
  Los  Cristales  de  cerámica  9enen  una  combinación  de  componentes  cristalinos  y  amorfos    

•  La  deformación  de  cerámicas  cristalinas  es  debido  al  movimiento  de  
sus  dislocaciones,  SIN  EMBARGO:  
•  La  estructura  compleja  del  arreglo  atómico  y  el  enlace    atómico  
hacen  que  el  movimiento  de  las  dislocaciones  sumamente  di[cil.  

DEFORMACIÓN  EN  CERÁMICOS  NO  CRISTALINOS  
  La  Deformación  de  cerámica  no  cristalina  es debido  al  Flujo  
Viscoso    

 La  Viscosidad  es  una  medida  de  que  tan  di[cil  debe  fluir  un  líquido.    
•  El  Agua  9ene  una  viscosidad  baja    
•  La  Melaza  9ene  alta  viscosidad  

TEMPERATURA  DE  TRANSICIÓN  VÍTREA  
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Cuando   un   material   cristalino   se   solidifica,   se  
experimenta   un   cambio   de   volumen,   a   mayor  ...