Generación de fisuras en materiales con pulsos ultracortos: estándar para ensayos de resistencia a fractura

Este trabajo estudia la resistencia al crecimiento de fisuras en Zirconia Tetragonal Policristalina dopada con Ytrio (3 mol% 3YTZP), material obtenido mediante sinterizado por plasma (SPS) que contiene dos tipos de nanomateriales a base de grafeno (GBN): nanoplatelets de grafeno obtenidas por exfoliación(e-GNP) y óxido de grafeno reducido (rGO). La resistencia al crecimiento de grietas de estos compuestos se evalúa por medio del comportamiento de su curva R, determinado mediante ensayos de flexión en tres puntos de probetas fisuradas con extremo en “V” (SEVNB), en dos orientaciones diferentes de las muestras: con la dirección de la grieta perpendicular o paralela al eje de presión durante la sinterización SPS. Las fisuras agudas fueron obtenidas mediante ablación con láser de pulsos ultracortos (UPLA). Los métodos de conformidad basados en técnicas ópticas para evaluar la longitud de la fisura se comparan en base a los resultados experimentales de la curva R en compuestos con 2,5 vol% rGO obtenida en orientación perpendicular. Además, se evalúa la activación de los mecanismos de refuerzo del material mediante la inspección de la superficie de fractura por microscopia electrónica de barrido y un análisis de conformidad. Se demuestra que el método de conformidad indirecta es pertinente y fiable para calcular la curva R de compuestos 3YTZP/GBN. También se evalúa el efecto del tipo y contenido de GBN en la resistencia al crecimiento de grietas en los compuestos.