T4. PROPIEDADES MECÁNICAS 2.1

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Questions and Answers

¿Qué propiedad hace que los cerámicos sean adecuados para aplicaciones a alta temperatura? (Seleccionar una opción)

Baja densidad
Alta conductividad eléctrica
Elevada resistencia con la temperatura (correct)
Alta plasticidad

¿Qué característica limita el uso estructural de los cerámicos? (Seleccionar una opción)

Baja dureza
Baja resistencia térmica
Fragilidad (correct)
Alta ductilidad

¿Qué propiedad tribológica presentan los cerámicos? (Seleccionar una opción)

Baja conductividad térmica
Alta resistencia a la fricción (correct)
Alta elasticidad
Alta resistencia a la compresión

¿Qué afecta directamente a la resistencia de los cerámicos a temperaturas elevadas? (Seleccionar una opción)

Módulo elástico (A) Signup and view all the answers

¿Qué mide la dureza Vickers? (Seleccionar una opción)

Resistencia a ser penetrado por un diamante en forma de pirámide (A) Signup and view all the answers

¿Qué tipo de dureza utiliza un penetrador en forma de rombo? (Seleccionar una opción)

Dureza Knoop (B) Signup and view all the answers

¿Cuál es una limitación de los ensayos de tracción en cerámicos? (Seleccionar una opción)

Dificultad para sujetar probetas (A) Signup and view all the answers

¿Qué fórmula describe la relación entre el módulo elástico y la porosidad en cerámicos? (Seleccionar una opción)

$E = E_0 · (1 - 1.9V + 0.9V^2)$ (C) Signup and view all the answers

¿Cómo se define la resistencia a la tracción en cerámicos? (Seleccionar una opción)

Esfuerzo máximo soportado antes de su rotura por fuerzas axiales (C) Signup and view all the answers

¿Cuál es el mayor desafío en la realización de pruebas de tracción en cerámicos? (Seleccionar una opción)

Desalineación de mordazas (B) Signup and view all the answers

¿Qué tipo de fractura se caracteriza por una propagación rápida de grietas sin deformación plástica? (Seleccionar una opción)

Fractura frágil (D) Signup and view all the answers

¿Cómo se calcula la resistencia a la flexión en cerámicos? (Seleccionar una opción)

$σ = 3FL/2bd^2$ (B) Signup and view all the answers

¿Qué propiedad describe mejor la resistencia de los cerámicos a la compresión? (Seleccionar una opción)

Esfuerzo máximo soportado antes de la rotura por compresión (D) Signup and view all the answers

¿Qué ocurre con la resistencia de los cerámicos a medida que aumenta la porosidad? (Seleccionar una opción)

Disminuye la resistencia a flexión (C) Signup and view all the answers

¿Cuál es la fórmula de la resistencia a flexión en función de la porosidad? (Seleccionar una opción)

$σ = σ_0 · e^{-nV}$ (A) Signup and view all the answers

¿Qué describe la tenacidad a la fractura? (Seleccionar una opción)

Capacidad de un material para absorber energía antes de fracturarse (D) Signup and view all the answers

¿Qué parámetro afecta la resistencia a fluencia de los cerámicos a altas temperaturas? (Seleccionar una opción)

Tamaño de grano (C) Signup and view all the answers

¿Qué describe la fórmula de Weibull en la resistencia de cerámicos? (Seleccionar una opción)

$F = 1 - e^{-(V/σ^m)}$ (D) Signup and view all the answers

¿Qué tipo de fractura absorbe mucha energía antes de la rotura? (Seleccionar una opción)

Fractura dúctil (A) Signup and view all the answers

¿Qué describe la resistencia a fatiga en los cerámicos? (Seleccionar una opción)

Propagación lenta de grietas bajo tensiones cíclicas (C) Signup and view all the answers

¿Cuál es el parámetro que afecta directamente la resistencia a compresión en cerámicos? (Seleccionar una opción)

Tamaño de grano (A) Signup and view all the answers

¿Qué caracteriza a los ensayos de resistencia a compresión en cerámicos? (Seleccionar una opción)

Uso de cargas altas y dispositivos de acoplamiento (B) Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal diferencia entre la fractura dúctil y frágil? (Seleccionar una opción)

La cantidad de energía absorbida antes de la rotura (B) Signup and view all the answers

¿Qué afecta la probabilidad de fallo de un cerámico en ensayos de tracción? (Seleccionar una opción)

Tamaño de la probeta (D) Signup and view all the answers

¿Cómo afecta el tamaño de grano a la resistencia a la fluencia? (Seleccionar una opción)

Granos pequeños mejoran la resistencia a la fluencia (C) Signup and view all the answers

¿Qué parámetro caracteriza la probabilidad acumulada de fallo en cerámicos según Weibull? (Seleccionar una opción)

Todas las anteriores (C) Signup and view all the answers

¿Qué tipo de penetrador se utiliza en la prueba de dureza Knoop? (Seleccionar una opción)

Rombo de diamante (A) Signup and view all the answers

¿Cómo influye la temperatura en el módulo elástico de los cerámicos? (Seleccionar una opción)

Disminuye con la temperatura (C) Signup and view all the answers

¿Qué representa la constante n en la fórmula $σ = σ_0 · e^{-nV}$? (Seleccionar una opción)

Un parámetro dependiente de la porosidad (D) Signup and view all the answers

¿Qué describe mejor la resistencia a compresión en los materiales cerámicos? (Seleccionar una opción)

Es menos sensible a defectos que la resistencia a tracción (B) Signup and view all the answers

Study Notes

Propiedades de los Materiales Cerámicos

Alta resistencia a la temperatura: los cerámicos son adecuados para aplicaciones a altas temperaturas debido a su elevada resistencia a la temperatura.
Fragilidad: la fragilidad es una característica que limita el uso estructural de los cerámicos.
Alta resistencia a la fricción: los cerámicos presentan alta resistencia a la fricción, lo que los convierte en materiales tribológicos.
Módulo elástico y porosidad: la porosidad afecta directamente la resistencia de los cerámicos a altas temperaturas y la relación se describe mediante la fórmula E = E_0 · (1 - 1.9V + 0.9V^2).

Ensayos de Resistencia Mecánica

Dureza Vickers: mide la resistencia a ser penetrado por un diamante en forma de pirámide.
Dureza Knoop: utiliza un penetrador en forma de rombo para determinar la dureza.
Ensayos de tracción: difíciles de realizar en cerámicos debido a la dificultad para sujetar probetas.
Resistencia a la tracción: se define como el esfuerzo máximo soportado antes de la rotura por fuerzas axiales.
Fractura frágil: se caracteriza por una propagación rápida de grietas sin deformación plástica.
Resistencia a la flexión: se calcula mediante la fórmula σ = 3FL/2bd^2.
Resistencia a la compresión: es el esfuerzo máximo soportado antes de la rotura por compresión.
Tenacidad a la fractura: describe la capacidad de un material para absorber energía antes de fracturarse.
Resistencia a la fluencia: afectada por el tamaño de grano a altas temperaturas.

Fórmulas y Conceptos Clave

Fórmula de Weibull: describe la probabilidad de fallo en cerámicos: F = 1 - e^{-(V/σ^m)}.
Fractura dúctil: absorbe mucha energía antes de la rotura.
Resistencia a fatiga: la propagación lenta de grietas bajo tensiones cíclicas.

Ensayos específicos

Ensayos de resistencia a compresión: utilizan cargas altas y dispositivos de acoplamiento.
Probabilidad de fallo: el parámetro m en la fórmula de Weibull, junto con la tensión aplicada y el σ_0, caracterizan la probabilidad acumulada de fallo.

Influencia de la temperatura y la porosidad

Influencia de la temperatura en el módulo elástico: disminuye con la temperatura.
Constante n: representa un parámetro dependiente de la porosidad en la fórmula σ = σ_0 · e^{-nV}.

Resumen de propiedades

Resistencia a la compresión: menor que la resistencia a tracción y menos sensible a defectos.
Resistencia a la tracción: afectada por el tamaño de la probeta, mientras que la resistencia a compresión depende principalmente del tamaño de grano.
Tamaño de grano: granos pequeños mejoran la resistencia a la fluencia.

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