Caracterización mecánica de materiales cerámicos avanzados a altas velocidades de deformación

Abstract

Debido a la dificultad para determinar la resistencia a tracción de materiales frágiles mediante la realización de ensayos de tracción uniaxial, no existe en la actualidad una técnica definida. En esta Tesis se aporta una nueva técnica experimental, los ensayos de tracción dinámica por “spalling” en barras cilíndricas alargadas. Se ha llevado a cabo un programa de ensayos con probetas instrumentadas y fotografía de alta velocidad. Esta técnica se ha estudiado a fondo y se ha aplicado a diversos materiales cerámicos avanzados como son alúminas de distintos grados de pureza, alúmina reforzada con zirconia, carburo de silicio y carburo de boro. Para determinar la resistencia a tracción en condiciones de carga no uniaxial, se suele recurrir a métodos indirectos como los ensayos de compresión diametral de cilindros (ensayos brasileños). En esta Tesis se aporta un amplio programa experimental con los materiales cerámicos mencionados. La experimentación se ha realizado a bajas velocidades de deformación mediante máquinas servohidráulicas convencionales y a altas velocidades de deformación mediante una barra Hopkinson. Finalmente se presenta una comparación de los valores de resistencia a tracción obtenidos con los distintos tipos de ensayos, mostrando la influencia de la velocidad de deformación en los valores de la resistencia a tracción.