Influência da cristalização na dureza, módulo de elasticidade e tenacidade à fratura por indentação em vitrocerâmicas de dissilicato de lítio (Li2 O.2SiO2 )

Abstract

INTRODUÇÃOOs vidros são considerados materiais frágeis e os defeitos existentes na superfície são precursores de trincas, resultando em baixa resistência mecânica. Os defeitos podem surgir devido à exposição dos vidros à umidade atmosférica ou a danos mecânicos [1]. Assim, os tratamentos térmicos que promovem a cristalização constituemse em eficientes métodos para aumentar a resistência mecânica desses materiais frágeis. O tratamento térmico ResumoO efeito da cristalização sobre as propriedades mecânicas (dureza, módulo de elasticidade e tenacidade à fratura por indentação) do vitrocerâmico dissilicato de lítio Li 2 O.2SiO 2 foi investigado pela técnica de indentação (indentação instrumentada, microdurezas Vickers e Knoop). Os tratamentos térmicos para cristalização foram realizados em duas etapas: nucleação em 475 °C por 2, 5 e 10 h, e crescimento de cristais em 563 °C por 0,5, 1, 2, 3 e 24 h. Foram determinadas as frações cristalizadas, que foram correlacionadas com a dureza, o módulo de elasticidade e a tenacidade à fratura por indentação. Os testes de microdureza foram realizados utilizandose penetradores Vickers e Knoop. O módulo de elasticidade das regiões amorfas e cristalinas foi medido por testes de indentação instrumentada com um indentador Berkovich, realizado em cada fase separadamente. A modificação da morfologia das trincas geradas por indentação com pontas piramidais foi avaliada para amostras com diferentes frações cristalinas utilizando microscopia óptica. Foi discutida a alteração dos padrões de trincas, para diferentes graus de cristalização, na forma de determinação da tenacidade à fratura por indentação. Os maiores valores de dureza e tenacidade foram obtidos em amostras com 100% de fração cristalina, sendo que maiores tempos de nucleação de cristais levaram a melhores valores nas propriedades mecânicas investigadas. Os valores obtidos para amostras 100% de fração cristalina foram: tenacidade à fratura por indentação de 1,8 MPa.m 1/2 , microdureza Knoop de 7,2 GPa e módulo de elasticidade de 155 GPa. Palavras-chave: tenacidade à fratura por indentação, microdureza, módulo de elasticidade, indentação Vickers, vitrocerâmica, dissilicato de lítio. Abstract The effect of crystallization on the mechanical properties (hardness, modulus of elasticity and fracture toughness) of lithium disilicate Li 2 O.2SiO 2 glass-ceramic was investigated by indentation (instrumented indentation, and Vickers and Knoop microhardness

Flexural Strength of Vitreous Ceramics Based on Lithium Disilicate and Lithium Silicate Reinforced with Zirconia for CAD/CAM

“…It was observed that ceramics with the highest percentage of crystalline phase presented secondary radial cracks and lateral cracks in a greater quantity. When analyzing the glass-ceramics with a low crystalline fraction, few secondary radial cracks were observed; however, they were larger and more defined primary cracks [ 24 ].…”