Predicción de la formación de grietas inducidas por choque térmico en cerámicas multimateriales utilizando un criterio de esfuerzo-energía

Se investiga el impacto de las tensiones residuales en la resistencia al choque térmico de cerámicas de varias capas de alúmina-zirconia dentro del marco de la mecánica de fractura finita, utilizando un criterio de esfuerzo-energía. La diferencia de temperatura crítica (ΔTc) para la formación de grietas depende en gran medida de la magnitud del esfuerzo residual y de la resistencia del material. Se comparan y discuten los espacios mínimos previstos entre las grietas, el tiempo crítico para la iniciación de grietas y la profundidad inicial de las grietas inducidas para diferentes diseños. Se predice un aumento de hasta ∼ 40 % en ΔTc para cerámicas multimateriales con una delgada capa superficial de alúmina con esfuerzos de compresión, en comparación con la alúmina de referencia en masa.