Estudio de creep ferro-elástico en LaCoO3, mediante indentación

Abstract

En las últimas décadas se han ido desarrollando nuevas tecnologías las cuales demandan a las ciencias e ingenierías nuevos materiales con múltiples propiedades, que se adecuen y estén a la altura de los nuevos avances. Es así como se han comenzado a estudiar los materiales con estructura de perovskita, que han demostrado poseer una gran variedad de propiedades, dependiendo de su composición. Una de esas propiedades es la ferroleasticidad, fenómeno que demuestra un comportamiento no lineal en la deformación elástica del material y que se encuentra presente en los óxidos metálicos de lantanio, con estructura de perovskita, como el LaCoO3, LaAlO3, LaFeO3. Cuando se habla del comportamiento no lineal de la deformación elástica en las perovskitas, se hace alusión a que estos materiales al ser perturbados por un esfuerzo, cambian su estructura interna, ocurriendo una reordenación y reorientación de sus dominios cristalinos(lo que se denomina cambio de fase), para poder minimizar la energía de la deformación pro bocada, sin embargo estos cambios van generando pequeñas tensiones dentro del material y por ende un comportamiento no lineal de su deformación. Para poder comprender mejor este fenómeno, lo que se hace actualmente son ensayos de compresión uniaxial para obtener sus curvas de esfuerzo-deformación y analizar su curva de carga, determinando de esta forma el esfuerzo crítico en el cual ocurre el cambio de fase del material. En estudios resientes, se han reportado otras posibilidades de evaluar las características ferroelásticas de las perovskitas, entre ellas se encuentra la indentación esférica, con la cual se ha podido determinar el esfuerzo critico de cambio de fase, analizando sus curvas de esfuerzo-deformación. Otro método de identación ampliamente ocupado en la determinación de características mecánicas es el ensayo de identación plana, el cual presenta mayores ventajas sobre los dos métodos antes mencionados, ya que al presentar un área de contacto pequeña y casi constante, se obtiene esfuerzos constantes para cargas constantes, simplificando así los análisis teóricos. A partir de los datos obtenidos experimentalmente, y de sus curvas características, es posible obtener la resistencia al contacto, con la cual se pueden determina otras características mecánicas, como el esfuerzo crítico de cambio de fase. Finalmente en este estudio, se investigarán las propiedades ferroelásticas del LaCaO3, mediante dos metodologías, la compresión de barras y la indentación de discos, de donde se obtendrán las medidas de deformación del material y la carga ejercida.