Resumo O efeito da cristalização sobre as propriedades mecânicas (dureza, módulo de elasticidade e tenacidade à fratura por indentação) do vitrocerâmico dissilicato de lítio Li2O.2SiO2 foi investigado pela técnica de indentação (indentação instrumentada, microdurezas Vickers e Knoop). Os tratamentos térmicos para cristalização foram realizados em duas etapas: nucleação em 475 °C por 2, 5 e 10 h, e crescimento de cristais em 563 °C por 0,5, 1, 2, 3 e 24 h. Foram determinadas as frações cristalizadas, que foram correlacionadas com a dureza, o módulo de elasticidade e a tenacidade à fratura por indentação. Os testes de microdureza foram realizados utilizando-se penetradores Vickers e Knoop. O módulo de elasticidade das regiões amorfas e cristalinas foi medido por testes de indentação instrumentada com um indentador Berkovich, realizado em cada fase separadamente. A modificação da morfologia das trincas geradas por indentação com pontas piramidais foi avaliada para amostras com diferentes frações cristalinas utilizando microscopia óptica. Foi discutida a alteração dos padrões de trincas, para diferentes graus de cristalização, na forma de determinação da tenacidade à fratura por indentação. Os maiores valores de dureza e tenacidade foram obtidos em amostras com 100% de fração cristalina, sendo que maiores tempos de nucleação de cristais levaram a melhores valores nas propriedades mecânicas investigadas. Os valores obtidos para amostras 100% de fração cristalina foram: tenacidade à fratura por indentação de 1,8 MPa.m1/2, microdureza Knoop de 7,2 GPa e módulo de elasticidade de 155 GPa.
Abstract The effect of crystallization on the mechanical properties (hardness, modulus of elasticity and fracture toughness) of lithium disilicate Li2O.2SiO2 glass-ceramic was investigated by indentation (instrumented indentation, and Vickers and Knoop microhardness). The heat treatments for crystallization were carried out in two stages: nucleation at 475 °C for 2, 5 and 10 h, and crystals growth at 563 °C for 0.5, 1, 2, 3 and 24 h. Crystal fractions were correlated to hardness, elastic modulus and fracture toughness. Hardness was measured by Knoop and Vickers indenters. The modulus of elasticity of the amorphous and crystalline regions was measured by instrumented indentation tests with a Berkovich indenter, performed in each phase separately. The morphology of cracks generated by indentation with pyramid indenters was investigated for samples with different crystalline fractions using optical microscopy. The highest values of hardness and toughness were obtained in samples with 100% crystalline fraction, with the highest nucleation time. The obtained values were: fracture toughness of 1.8 MPa.m1/2, Knoop microhardness of 7.2 GPa and elastic modulus of 155 GPa.