Comportamento à fadiga de materiais cerâmicos
Fecha
2016-12-09Metadatos
Mostrar el registro completo del ítemResumen
A presente tese é composta por dois artigos científicos, cujo tema principal é fadiga em materiais cerâmicos. Artigo 1: Impacto da usinagem CAD/CAM no comportamento à fadiga de cerâmicas vítreas e policristalinas. Esse trabalho objetivou investigar o efeito da usinagem CAD/CAM na resistência à fadiga e na rugosidade superficial de cerâmicas vítreas e policristalinas, por meio da comparação entre corpos de prova usinados e corpos de prova totalmente polidos após a usinagem. Blocos de zirconia, dissilicato de lítio e cerâmica vítrea reforçada por leucita foram usinados em sistema CAD/CAM no formato de discos, e divididos em dois grupos: usinagem (U); e usinagem seguida de polimento (UP). A rugosidade superficial (Ra e Rz) foi avaliada em perfilômetro de contato e a resistência à fadiga flexural determinada pelo método step-test (n = 20), utilizando dispositivo de flexão biaxial piston-on-three ball (ISO 6872:2008). O protocolo de carregamento variou de acordo com o tipo de cerâmica, e foi estabelecido com base em ensaio monotônico prévio (n = 5). Dez mil ciclos foram aplicados em cada step, a uma frequência de 1,4 Hz. Estatística de Weibull foi utilizada para a análise dos dados de fadiga e teste não paramétrico Mann-Whitney (α = 0,05) para comparação dos valores de Ra e Rz entre as condições U e UP de cada material. Os resultados mostraram que a usinagem resultou em maior rugosidade superficial e menores valores de resistência característica à fadiga, quando comparada aos grupos totalmente polidos após a usinagem. Maior redução na resistência característica à fadiga de UP para U foi observada na zircônia (40%; U = 536,48 MPa; UP = 894,50 MPa), seguida pelo dissilicato de lítio (33%; U = 187,71 MPa; UP = 278,93 MPa) e leucita (29%; U = 72,61 MPa; UP = 102,55 MPa). Sendo assim, concluiu-se que a usinagem CAD/CAM afeta negativamente a resistência à fadiga flexural de cerâmicas com diferentes microestruturas. Os resultados sugerem que a usinagem de materiais parcialmente sinterizados pode ser tão deletéria quanto a usinagem de materiais totalmente sinterizados. Artigo 2: Frequências de até 20 Hz como uma alternativa para acelerar ensaios de resistência à fadiga cíclica em cerâmica Y-TZP. Esse trabalho objetivou investigar a influência da frequência de aplicação de carga na resistência à fadiga da zircônia, utilizando-se o método da escada, com número máximo de ciclos fixado em 500.000, e configuração de ensaio piston-on-three ball (ISO 6872:2008). As frequências investigadas foram 2 Hz (controle – simulação da atividade mastigatória; n = 20), 10 Hz (n = 20), 20 Hz (n = 20) e 40 Hz (n = 21). Os resultados foram submetidos a análise de variância e teste de Tukey (α = 0,05). A resistência à fadiga foi significativamente superior para o grupo 40 Hz (630,7 MPa) e não diferiu entre os grupos 2 Hz (550,3 MPa), 10 Hz (574,0 MPa) e 20 Hz (605,1 MPa). Portanto, o uso de frequências de até 20 Hz pode ser tido como uma alternativa para acelerar ensaios de resistência à fadiga em cerâmicas policristalinas.
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