Ensaio de materiais cerâmicos

Comportamento mecânico dos materiais cerâmicos

Os materiais cerâmicos cristalinos não apresentam deformação plástica em baixas temperaturas
•

•

•

•
•

Desta forma, em baixas temperaturas, o único tipo de deformação é elástica.
Assim essa deformação assume uma importância maior já que é a única que ocorre, e permite cálculos simples
E= σ/ε, como as ligações são fortes os módulos de elasticidade são altos.
Resistência teórica = a 1/10 a
1/5 do valor de E.
Desta forma o Al2O3 onde
E=380.000 MPa teria resist. teórica de 39.000 a 76.000 MPa

Na forma de fibras onde a possibilidade de defeitos é reduzida pois se tem apenas uma dimensão os valores se aproximam da resistência teórica

• Fatores que modificam o Módulo de Elasticidade
• No entanto valor encontrado é muito inferior ao valor teórico.
• Motivo: Falhas e defeitos internos como poros, vazios, microtrincas que atuam como concentradores de tensão, reduzindo a resistência teórica. • A porosidade altera o valor de E, E= Eo(1-1.9P+0,9P2)
• Quando se tratar de misturas cerâmicas ou de compósitos (metal duro pex.) E=E1V1+E2V2
• Onde E1,2 Modulo dos componentes e V1,2 fração volumétrica dos componentes Influência da porosidade sobre o módulo de elasticidade do óxido de alumínio a temperatura ambiente Cerâmicos apresentam maior resistência a compressão
(tendem a fechar os defeitos) que a tração (tendem a abrir os defeitos)

Comparação entre a resistência a tração e a compressão da alumina

Coeficiente de POISSON: Indica a variação das dimensões nas direções perpendiculares à deformação imposta pela tensão externa aplicada Influência dos defeitos
• Tenacidade a fratura: A concentração de tensões na ponta da fissura pode ser indicado em termos do
Fator de Intensidade de tensões KI
• Para uma peça de tamanho infinito KI= σ√πc onde σ é a tensão externa e c é o tamanho da falha (div. Por 2 se interna) • Para uma peça finita: