Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio (Oct 2007)
Nanoindentación en materiales cerámicos: efecto de la carga y de la geometría del indentador
Abstract
A lot of research has been published about the determination of mechanical properties like hardness and elastic modulus using depth sensing indentation techniques. The Oliver and Pharr method allows calculating these properties through the experimental force-displacement curve. However, several phenomena could affect the analysis of experimental data. Discrepancies from the nominal results could be induced by size effect and indenter geometry. In this work, indentation size and indenter geometry effects on hardness and elastic modulus have been studied using several maximum loads and two different indenter geometries: Berkovich and spherical. Mechanical properties changes have been observed with indentation load in both geometries. These tendencies depend on the indenter geometry.<br><br>Desde la aparición de las técnicas de indentación instrumentada se han publicado gran cantidad de trabajos en los que se evalúan propiedades mecánicas como la dureza o el módulo elástico de recubrimientos y materiales cerámicos. La metodología desarrollada por Oliver y Pharr permite calcular estas propiedades a partir de la curva fuerza – desplazamiento obtenida en un ensayo. Sin embargo, existen algunos factores ajenos al material que pueden condicionar el análisis de los datos experimentales. En particular, el efecto del tamaño de la indentación y la geometría del indentador empleado pueden producir variaciones considerables respecto de los resultados esperables. En este trabajo, se estudia el efecto que el tamaño de la indentación y de la geometría de la punta tienen sobre la dureza y el módulo elástico utilizando varias cargas máximas y dos geometrías para los indentadores: Berkovich y esférica. En ambas geometrías se aprecian variaciones de las propiedades mecánicas con la carga, aunque estos cambios siguen tendencias diferentes en función del tipo de punta empleada.
