Efecto de la temperatura en el creep ferroelástico de LaCoO3

Abstract

En los últimos años, la investigación y desarrollo de materiales cerámicos a base de perovskitas ha obtenido cada vez más relevancia en una amplia gama de aplicaciones, donde destaca su uso en tecnologías de producción y almacenamiento energético. Las principales razones para esto son sus relativos bajos costos y eficiencias en comparación a otros materiales, lo que ha impulsado una rápida evolución en su desarrollo. Sin embargo, este tipo de materiales presenta una variedad de desafíos a superar a la hora de su implementación en tecnologías, donde una de las mayores problemáticas recae en el comportamiento termomecánico del material, especialmente en aplicaciones a elevadas temperaturas. Este tipo de materiales posee propiedades únicas, como lo son la ferroeléctricidad, superconductividad y la ferroelásticidad. Este último fenómeno se relaciona directamente con el comportamiento termomecánico del material, demostrando comportamientos de esfuerzo-deformación no lineal distintivos y deformaciones por termofluencia capaces de ocurrir a temperaturas cer- canas a la temperatura ambiente. Aunque la cobaltita de lantano LaCoO3 demuestra este fenómeno, no se ha estudiado de manera extensiva para elevadas temperaturas. El objetivo general del trabajo corresponde a caracterizar los efectos de la temperatura en el comportamiento ferroelástico del LaCoO3. Los objetivos específicos para lograr esto corresponden a la obtención del coeficiente de expansión térmica del material, sus curvas de esfuerzo- deformación y la caracterización del creep ferroelástico. Las temperaturas a utilizar varían en un rango entre 25C y 800C, donde se estudia la evolución del comportamiento ferroelástico bajo un esfuerzo a compresión de 50 [MPa]. La metodología a seguir consta en la fabricación de muestras de cobaltita de lantano y su ensayo a compresión a diferentes temperaturas, bajo la aplicación de un esfuerzo a compresión, durante periodos prolongados de tiempo. Con esto, se busca registrar y recopilar los datos de esfuerzo-deformación mediante la utilización de un modelo de medición de deformación con un sistema de correlación digital de imágenes, realizando un análisis de esta información. Se logra el objetivo general del trabajo, se relaciona el efecto de aumento de la temperatura a una disminución de la deformación alcanzada durante la carga del material y un aumento en la deformación por creep ferroelástico, ocurriendo un cambio en la orientación de esta a altas temperaturas. Se aprecia una disminución del esfuerzo coercitivo del material a temperaturas inferiores a los 800 C, mientras que a temperaturas mayores este esfuerzo experimenta un aumento relativo, demostrando un proceso de aumento en la rigidez del material.