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Tensiones residuales en cerámicas multicapa de Al2O3-ZrO2: naturaleza, evaluación y consecuencias sobre la integridad estructural

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dc.contributor Ministerio de Ciencia y Tecnología (España)
dc.contributor European Commission
dc.creator Bermejo, Raúl
dc.creator Sánchez Herencia, Antonio Javier
dc.creator Baudín de la Lastra, Carmen
dc.creator Llanes, L.
dc.date 2008-05-05T12:07:26Z
dc.date 2008-05-05T12:07:26Z
dc.date 2006-09
dc.date.accessioned 2017-01-31T01:10:01Z
dc.date.available 2017-01-31T01:10:01Z
dc.identifier Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio 45(5): 352-357 (2006)
dc.identifier 0366-3175
dc.identifier http://hdl.handle.net/10261/4001
dc.identifier.uri http://dspace.mediu.edu.my:8181/xmlui/handle/10261/4001
dc.description [ES] El presente trabajo comprende el diseño y procesamiento por colaje de suspensiones de sistemas multicapa basados en capas gruesas de alúmina y capas finas de alúmina-circona. Durante el enfriamiento desde la temperatura de sinterización se generan tensiones residuales en las capas debido a la expansión asociada a la transformación martensítica de la circona. En esta investigación se estudian los parámetros de procesamiento para la fabricación de estos sistemas laminados y se caracterizan microestructuralmente las capas que lo componen. Como resultado se obtienen multicapas cerámicas con diferente relación de espesores entre capas adyacentes utilizando como método de control las cinéticas de colaje de los correspondientes monolíticos. Adicionalmente, se determinan analíticamente las tensiones residuales generadas en los laminados por medio de las diferencias volumétricas determinadas en ensayos dilatométricos y del módulo elástico de cada capa. Se encuentra que en las capas delgadas se desarrollan elevadas tensiones de compresión mientras que en las gruesas se inducen tensiones residuales de tracción. El efecto de estas tensiones sobre la integridad mecánica del material se discute en términos de las observaciones de fenómenos de fisuración intrínseca: tanto de grietas de borde o “edge cracks” en la superficie libre de las capas delgadas como de fisuras túnel o “tunneling cracks” en las capas gruesas.
dc.description [EN] This work studies the design and processing by slip casting of multilayered systems based on thick alumina and thin aluminazirconia layers. During cooling from the sintering temperature residual stresses may arise due to expansion associated to the martensitic transformation of the zirconia. In this investigation, the processing parameters involved in the fabrication of theses layered systems are studied and the respective layers microstructurally characterized. As a result, several multilayered ceramics in terms of thickness ratio between adjacent layers are obtained by means of the casting kinetics of the corresponding monoliths. Additionally, the residual stresses generated in the laminates are analytically determined through the difference in shrinkage assessed with dilatometric tests and the elastic modulus corresponding to each layer. It is found that in the thin layers elevated residual compressive stresses are generated whilst in the thick ones tensile residual stresses are induced. The effect of these stresses on the mechanical integrity of the material is discussed in terms of the observations of intrinsic cracking phenomena: both edge cracks at the free surface of the thin layers and tunneling cracks in the thick layers.
dc.description El presente trabajo ha sido financiado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología (MCYT) en el marco del proyecto Nº MAT2002-00368, así como por el programa de la Comunidad Europea bajo el contrato HPRN-CT-2002-00203, [SICMAC].
dc.description Peer reviewed
dc.format 360649 bytes
dc.format application/pdf
dc.language spa
dc.publisher Sociedad Española de Cerámica y Vidrio
dc.relation http://boletines.secv.es/es/index.php?id=8&vol=45
dc.rights openAccess
dc.subject Alúmina
dc.subject Circona
dc.subject Multicapa
dc.subject Colaje en molde
dc.subject Tensión residual
dc.subject Alúmina
dc.subject Zirconia
dc.subject Multilayer
dc.subject Slip casting
dc.subject Residual stress
dc.title Tensiones residuales en cerámicas multicapa de Al2O3-ZrO2: naturaleza, evaluación y consecuencias sobre la integridad estructural
dc.title Residual stresses in Al2O3-ZrO2 multilayered ceramics: nature, evaluation and influence on the structural integrity
dc.type Artículo


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