PERSONAL DE APOYO
VALDEZ Lucy Alejandra
congresos y reuniones científicas
Título:
Estimaciones de las propiedades mecánicas y termoelásticas en materiales de diferentes durezas aplicando SIESTA Y DEM
Autor/es:
LUCY ALEJANDRA VALDEZ; CARAVACA, MARÍA A.; UBERTI, BRUNO
Reunión:
Congreso; 105° Reunión de la Asociación de Física Argentina; 2020
Institución organizadora:
AFA
Resumen:
En este trabajo se muestra que es apropiado parametrizar, con resultados ab initio, un método de la teoría de elasticidad del continuo que trata específicamente el inicio y la propagación de la fractura, para hallar la microdureza Vickers. Hemos usado el código SIESTA[1] para calcular propiedades estructurales y elásticas en materiales de dureza alta (diamante, c-BN, c-SiC), media (TiO2-rutile, TiO1.85) y baja (ZnO-wurtzite, SnO2). Por otra parte, se emplearon los parámetros de celda y los radios de las pseudo-funciones de onda, en dos modelos microscópicos (Gao et al.[2] y ?imůnek et al.[3]) para obtener la microdureza. El modelo propuesto por Chen et al.[4] para evaluar la dureza requiere información de las propiedades termo-elásticas, que fueron halladas dentro de la aproximación de Voigt-Reuss-Hill[5] del policristal usando las constantes elásticas calculadas ab-initio. Otra propiedad importante estimada fue el coeficiente de expansión térmica, que requiere conocer algunas propiedades derivadas como el módulo de Bulk y el parámetro de Grüneisen. Este fue hallado estudiando la variación de las frecuencias fonónicas en el centro de zona bajo presiones hidrostáticas. Los resultados obtenidos con SIESTA (estructura cristalina y constantes elásticas) sirvieron de base en las simulaciones con el método de elementos discretos (DEM[5]), obteniéndose la energía de fractura y la dureza. Los valores de dureza fueron estimados dentro de un rango, cuyo valor mínimo está relacionado con la aparición de una falla y el máximo de una fractura. Se consiguieron resultados en muy buen acuerdo con los valores experimentales, mostrando que la combinación de los cálculos de SIESTA y DEM completan la caracterización de los materiales estudiados según sus propiedades termo-elásticas y su dureza.