A produção de fundidos com baixo nível de defeitos e com propriedades mecânicas adequadas é facilmente alcançada com a previsão do comportamento do metal durante a solidificação. A transferência de calor entre o metal-líquido e o molde, nos primeiros instantes de contato, compromete definitivamente as propriedades mecânicas e a qualidade do produto final. O comportamento da transferência de calor entre o metal e o molde foi explorado através da análise térmica experimental e confrontado com o Modelo de Schwarz Modificado (MSM). Para comprovar experimentalmente os fenômenos previstos no MSM tais como: superesfriamento aparente, posição das interfaces líquido-superaquecido/líquido- superesfriado e da sólido/líquido durante a solidificação foram realizados experimentos com alumínio puro, gálio puro e estanho. Para a análise térmica foram utilizados dois sistemas de solidificação vertical descendente (Griffiths et al., 1993; Jinho et al., 1996; Jamgotchian et al., 1987). O sistema A e o sistema B, sendo que o sistema B também permitia a solidificação vertical ascendente. Em ambos os casos, o fluxo de calor foi direcionado através de uma barra de alumínio (na temperatura ambiente) que foi inserida verticalmente no banho (técnica do “dedo frio”). A barra extrai calor do líquido em função da diferença de temperatura entre a massa líquida e a massa sólida e simula o choque térmico do metal líquido com as paredes de um molde. Os resultados experimentais e os obtidos pela simulação foram confrontados. Apresenta-se a relação experimental entre o superesfriamento e a taxa de solidificação. Discute-se o redimensionamento da Ti (temperatura de interface) na solução de Schwarz e a comprovação experimental da solução do MSM. / The production of casting with low level of defects and adjusted mechanical properties can be obtained with the previous knowledge of the metal solidification behavior. The transference of heat between the metal-liquid and the mold, in the first instants of the contact, compromises definitively the mechanical properties and the final product quality. The behavior of the transference of heat between the metal and the mold was carried out through the experimental thermal analysis and the results were compared with the Modified Schwarz Model (MSM). To experimentally prove, the cooled phenomena in the MSM such as: apparent supercooling, liquid superheated/liquid supercooled interfaces position and of the liquid/solid during the solidification experiments had been carried out with pure aluminum, pure gallium and tins. Two systems A and B, one of descending vertical solidification and another one of descending and ascending solidification, had been used for the thermal analysis. In both systems, the heat flow was directed through a bar of aluminum (in the ambient temperature) that was inserted vertically in the bath (“cold finger” technique). The bar extracts heat of the liquid, had the difference of temperature between the liquid mass and the solid mass, and simulates the thermal shock of the metal with the mold walls. The experimental results were compared with simulated data. In this work are presented experimental relation between the supercooling and the rate of solidification. The new dimension of the Ti (temperature of interface) in the Schwarz equation and the experimental evidence of MSM solution, are considered.

O desempenho é foco de diversos estudos atuais, a comunidade técnica está buscando melhorar os sistemas construtivos. Apesar de ser discutido há décadas, este tema foi recentemente revigorado pela elaboração e publicação da norma de desempenho NBR 15575 (ABNT, 2013a). Este documento apresenta requisitos mínimos a serem atingidos pelas edificações, bem como metodologia para a avaliação destes parâmetros. Dentre os ensaios apresentados, consta em seu anexo E um método para avaliação de vedações verticais frente a choques térmicos. Inúmeras pesquisas adotam os choques térmicos como agente de degradação, contudo não existe um consenso quanto às condições de contorno ou mesmo as dimensões dos corpos de prova. A norma brasileira recomenda que as essas possuam 120 cm de largura e altura equivalente a 1 pé direito, entretanto em determinadas situações tais dimensões inviabilizam o programa experimental, dado a falta de equipamentos deste porte. Assim, encontram-se na literatura técnica pesquisas realizadas sobre protótipos reduzidos de sistemas de vedação. Este trabalho buscou identificar a influência das dimensões e condições de contorno dos corpos de prova nos resultados obtidos em ensaios de choques térmicos Para tal, foram ensaiadas amostras em 3 tamanhos diferentes, as dimensões propostas pela NBR 15575 e duas variações reduzidas. Os corpos de prova reduzidos foram ensaiados livres e com restrições as dilatações. Todas as combinações foram sujeitas a 10 e 30 choques térmicos e as avaliações foram realizadas antes e após os ciclos. As variáveis de resposta adotadas foram a resistência à aderência, fissuração e permeabilidade, também foram mensuradas as variações lineares em momentos pré-determinados. Os choques térmicos não provocaram a perda da aderência, uma vez que as amostras apresentaram aderências estatisticamente iguais antes e após os ciclos, com exceção da amostra grande exposta a 30 choques, que teve sua aderência majorada. Apenas nas amostras grandes ocorreu alteração do índice de fissuras decorrente da exposição aos choques. Majoritariamente, a permeabilidade das amostras não foi alterada com a exposição aos choques, com exceção das amostras reduzidas livres expostas a 30 choques que apresentaram uma redução da absorção, indicando o fechamento dos poros. / Performance is the focus of many current researches, the technical community is searching to improve building systems. Despite being discussed for decades, this subject has recently been reinvigorated by the elaboration and publication of performance standard NBR 15575 (ABNT, 2013a). This document presents minimum requirements to be achieved by the buildings, as well a methodology for the evaluation of these parameters. Among the tests presented, attachment E shows a method for evaluating vertical seals against thermal shocks. Numerous researches adopt thermal shocks as a degradation agent, however, there is no consensus regarding the boundary conditions or even about the dimensions of the specimens. The Brazilian standard recommends that these specimens have at least 120 cm wide and height equivalent to room's height, however in certain situations such dimensions make the experimental program unfeasible, given the lack of equipment of this size. Thus, we find in the technical literature researches on reduced prototypes of walls. This study aimed to identify the influence of the dimensions and boundary conditions of the specimens on the results of thermal shock tests. For this, samples were tested in 3 different sizes, the dimensions proposed by NBR 15575 and two reduced variations The reduced specimens were tested without and with dilation restrictions. All combinations were subjected to 10 and 30 thermal shocks and the evaluations were performed before and after the cycles. The tests adopted to evaluate were resistance to adhesion, cracking and permeability, and linear variations were also measured at predetermined moments. The thermal shocks did not cause the loss of adhesion, since the samples had statistically equal adhesions before and after the cycles, except for the large sample exposed to 30 shocks, which had its adherence increased. Only in large samples occurred change of cracks index from exposure to shocks. The permeability of the samples was not altered with the exposure to shocks, except for the unrestricted reduced samples exposed to 30 shocks that showed a reduction of the absorption, indicating the closure of the pores.

O desempenho é foco de diversos estudos atuais, a comunidade técnica está buscando melhorar os sistemas construtivos. Apesar de ser discutido há décadas, este tema foi recentemente revigorado pela elaboração e publicação da norma de desempenho NBR 15575 (ABNT, 2013a). Este documento apresenta requisitos mínimos a serem atingidos pelas edificações, bem como metodologia para a avaliação destes parâmetros. Dentre os ensaios apresentados, consta em seu anexo E um método para avaliação de vedações verticais frente a choques térmicos. Inúmeras pesquisas adotam os choques térmicos como agente de degradação, contudo não existe um consenso quanto às condições de contorno ou mesmo as dimensões dos corpos de prova. A norma brasileira recomenda que as essas possuam 120 cm de largura e altura equivalente a 1 pé direito, entretanto em determinadas situações tais dimensões inviabilizam o programa experimental, dado a falta de equipamentos deste porte. Assim, encontram-se na literatura técnica pesquisas realizadas sobre protótipos reduzidos de sistemas de vedação. Este trabalho buscou identificar a influência das dimensões e condições de contorno dos corpos de prova nos resultados obtidos em ensaios de choques térmicos Para tal, foram ensaiadas amostras em 3 tamanhos diferentes, as dimensões propostas pela NBR 15575 e duas variações reduzidas. Os corpos de prova reduzidos foram ensaiados livres e com restrições as dilatações. Todas as combinações foram sujeitas a 10 e 30 choques térmicos e as avaliações foram realizadas antes e após os ciclos. As variáveis de resposta adotadas foram a resistência à aderência, fissuração e permeabilidade, também foram mensuradas as variações lineares em momentos pré-determinados. Os choques térmicos não provocaram a perda da aderência, uma vez que as amostras apresentaram aderências estatisticamente iguais antes e após os ciclos, com exceção da amostra grande exposta a 30 choques, que teve sua aderência majorada. Apenas nas amostras grandes ocorreu alteração do índice de fissuras decorrente da exposição aos choques. Majoritariamente, a permeabilidade das amostras não foi alterada com a exposição aos choques, com exceção das amostras reduzidas livres expostas a 30 choques que apresentaram uma redução da absorção, indicando o fechamento dos poros. / Performance is the focus of many current researches, the technical community is searching to improve building systems. Despite being discussed for decades, this subject has recently been reinvigorated by the elaboration and publication of performance standard NBR 15575 (ABNT, 2013a). This document presents minimum requirements to be achieved by the buildings, as well a methodology for the evaluation of these parameters. Among the tests presented, attachment E shows a method for evaluating vertical seals against thermal shocks. Numerous researches adopt thermal shocks as a degradation agent, however, there is no consensus regarding the boundary conditions or even about the dimensions of the specimens. The Brazilian standard recommends that these specimens have at least 120 cm wide and height equivalent to room's height, however in certain situations such dimensions make the experimental program unfeasible, given the lack of equipment of this size. Thus, we find in the technical literature researches on reduced prototypes of walls. This study aimed to identify the influence of the dimensions and boundary conditions of the specimens on the results of thermal shock tests. For this, samples were tested in 3 different sizes, the dimensions proposed by NBR 15575 and two reduced variations The reduced specimens were tested without and with dilation restrictions. All combinations were subjected to 10 and 30 thermal shocks and the evaluations were performed before and after the cycles. The tests adopted to evaluate were resistance to adhesion, cracking and permeability, and linear variations were also measured at predetermined moments. The thermal shocks did not cause the loss of adhesion, since the samples had statistically equal adhesions before and after the cycles, except for the large sample exposed to 30 shocks, which had its adherence increased. Only in large samples occurred change of cracks index from exposure to shocks. The permeability of the samples was not altered with the exposure to shocks, except for the unrestricted reduced samples exposed to 30 shocks that showed a reduction of the absorption, indicating the closure of the pores.

O comportamento dos materiais cerâmicos quanto à resistência ao choque térmico é um tema de grande interesse, devido às aplicações em que a confiabilidade frente a variações bruscas de temperatura é necessária. Neste trabalho foi estudado como a variação na proporção dos aditivos Y2O3:Al2O3 e diferentes parâmetros no processamento do carbeto de silício sinterizado via fase líquida como, tipo e temperatura de sinterização, podem influenciar na resistência ao choque térmico deste material. As misturas foram preparadas com 90%SiC+10%Y2O3:Al2O3 em mol, variando as proporções molares dos óxidos entre 2:1 e 1:4, com e sem prévia reação dos aditivos. As misturas foram compactadas e sinterizadas em forno resistivo de grafite nas temperaturas de 1750°C, 1850°C e 1950°C e, por prensagem a quente, a 1750°C e 1850°C, sendo avaliadas quanto à densificação. Após análise dos resultados preliminares, a sinterização sem pressão e as misturas com proporções 1:3 e 1:4 de Y2O3:Al2O3 previamente reagidos foram selecionadas para o estudo da resistência ao choque térmico. Os ciclos térmicos foram realizados com aquecimento em temperaturas de 600°C, 750°C e 900°C e resfriamento brusco em água em temperatura ambiente. A avaliação das amostras quanto à resistência ao choque térmico, feita por meio da determinação de módulo de elasticidade, porosidade, resistência à flexão e por análise microestrutural de trincas. As amostras sinterizadas na temperatura de 1950°C são as que apresentam o melhor desempenho em relação à resistência ao choque térmico, enquanto a variação na proporção Y2O3:Al2O3 de 1:3 para 1:4 não altera significativamente esta propriedade. Nas condições utilizadas, a temperatura máxima de aplicação do SiC sinterizado via fase líquida deve ser limitada a 750°C, permitindo seu uso como trocadores de calor, rolamentos, mancais de bombas submersas, turbinas a gás e sensor de motores automotivos e aeronáuticos. / The behavior of ceramic materials towards thermal shock resistance is a topic of great interest, due to applications in which the reliability against sudden temperature variations is required. In this thesis, it was studied how the variation in the proportion of Y2O3:Al2O3 additives and different parameters on the processing of liquid phase sintered silicon carbide may influence thermal shock resistance of this material. Samples were prepared with molar composition 90%SiC+10%Y2O3:Al2O3, by varying oxides molar proportion between 2:1 and 1:4, with and without previous reaction of the additives. Mixtures were compacted and sintered in a resistive graphite furnace at 1750, 1850 and 1950°C, and by hot pressing at 1750 and 1850°C, and evaluated for densification. After analysis of the first results, pressureless sintering and the mixtures with proportions of 1:3 and 1:4 of previously reacted Y2O3:Al2O3 were selected for the study of thermal shock resistance. Thermal cycles were performed by heating at temperatures of 600, 750 and 900°C and sudden cooling in water at room temperature. The evaluation of samples regarding thermal shock resistance was conducted by determination of elasticity modulus, porosity, flexural strength and microstructural analysis of the cracks. The samples sintered at 1950°C temperature are those that exhibit the best performance in relation to thermal shock resistance, while the variation in the proportions Y2O3:Al2O3 from 1:3 to 1:4 do not significantly change this property. Under the conditions used, the maximum temperature for liquid phase sintered SiC application must be limited to 750°C, which allows its use as a component of heat exchanges, bearings, pump bearings, gas turbines and sensors of automotive and aeronautical engines.

Neste trabalho enfoca-se o efeito da variação térmica na degradação da aderência de revestimentos de argamassa. Dentre os diversos fatores que condicionam a aderência dos revestimentos de argamassa, destaca-se aqui o cenário crítico definido pela presença de macrodefeitos na interface revestimento-base e também pela intensidade com que ocorre a variação de temperatura, encontrando-se uma situação extrema quando da ocorrência do choque térmico. Assim, o objetivo desta pesquisa é avaliar, de maneira experimental, o efeito de sucessivos ciclos de choque térmico na resistência de aderência de revestimentos de argamassa, em duas situações limites de taxa de macro-defeitos no contato entre o revestimento e a base e para duas distintas argamassas. Para dar suporte ao trabalho experimental foi elaborado um modelo computacional paramétrico, utilizando modelagem com elementos finitos. Com ele foi possível obter a distribuição de temperaturas, bem como as deformações e tensões geradas no revestimento, variando-se a intensidade do contato revestimento-base e alterandose as características da argamassa de revestimento. A partir de então, definiram-se as variáveis de maior influência e a geometria dos corpos prova, bem como as condições de contorno a serem utilizadas no programa experimental. O programa experimental foi desenvolvido em duas etapas: uma etapa piloto e outra definitiva. Para sua realização foram desenvolvidos e construídos os equipamentos para execução e controle dos ensaios cíclicos de choque térmico. Finalmente, foram realizados ensaios de resistência de aderência do revestimento e avaliados os efeitos de cada uma das variáveis estudadas, empregando-se suporte estatístico. Pelos resultados pode-se comprovar que os macro-defeitos na interface revestimento-base provocam diminuição na resistência de aderência a qual é agravada quando da ocorrência de cíclicos choques térmicos, ocorrendo a situação mais crítica para os revestimentos com maior módulo de elasticidade. / The present study focus on thermal variation effects on mortar rendering bonding degradation. Among the variety of factors that condition the bonding of mortar renderings, a critic scenario can be defined by the existence of interface macro-flaws between mortar rendering and substrate, and by the thermal variation intensity in the extreme situation of thermal shock. This research aims to experimentally evaluate the effects of continuous thermal shock cycles on the bonding strength of mortar renderings in two macro-flaw rate extreme situations in the contact surface between mortar rendering and substrate for two types of mortar. A parametric model based on finite element analysis has been developed to support the experimental work, which allowed ascertaining temperature profile as well as stress and strain distribution in the mortar rendering by changing the macro-flaws rate and mortar rendering properties. As a result, one could define the variables with higher influence and test panel geometry, as well as the boundary conditions to be used in the experimental program. The experimental program has been performed first in pilot scale and then in a definite stage, which required designing and building of equipment for the execution and control of cyclic thermal shock laboratory tests. Furthermore, bond strength tests have been performed on the mortar rendering samples, and effects of variables have been analyzed by using statistical help. Results have shown that the existence of interfacial macro-flaws decreases bond strength values between mortar rendering and substrate, and this scenario worsens under thermal shock. Mortar renderings with higher Youngs modulus (E) are more affected.

O comportamento dos materiais cerâmicos quanto à resistência ao choque térmico é um tema de grande interesse, devido às aplicações em que a confiabilidade frente a variações bruscas de temperatura é necessária. Neste trabalho foi estudado como a variação na proporção dos aditivos Y2O3:Al2O3 e diferentes parâmetros no processamento do carbeto de silício sinterizado via fase líquida como, tipo e temperatura de sinterização, podem influenciar na resistência ao choque térmico deste material. As misturas foram preparadas com 90%SiC+10%Y2O3:Al2O3 em mol, variando as proporções molares dos óxidos entre 2:1 e 1:4, com e sem prévia reação dos aditivos. As misturas foram compactadas e sinterizadas em forno resistivo de grafite nas temperaturas de 1750°C, 1850°C e 1950°C e, por prensagem a quente, a 1750°C e 1850°C, sendo avaliadas quanto à densificação. Após análise dos resultados preliminares, a sinterização sem pressão e as misturas com proporções 1:3 e 1:4 de Y2O3:Al2O3 previamente reagidos foram selecionadas para o estudo da resistência ao choque térmico. Os ciclos térmicos foram realizados com aquecimento em temperaturas de 600°C, 750°C e 900°C e resfriamento brusco em água em temperatura ambiente. A avaliação das amostras quanto à resistência ao choque térmico, feita por meio da determinação de módulo de elasticidade, porosidade, resistência à flexão e por análise microestrutural de trincas. As amostras sinterizadas na temperatura de 1950°C são as que apresentam o melhor desempenho em relação à resistência ao choque térmico, enquanto a variação na proporção Y2O3:Al2O3 de 1:3 para 1:4 não altera significativamente esta propriedade. Nas condições utilizadas, a temperatura máxima de aplicação do SiC sinterizado via fase líquida deve ser limitada a 750°C, permitindo seu uso como trocadores de calor, rolamentos, mancais de bombas submersas, turbinas a gás e sensor de motores automotivos e aeronáuticos. / The behavior of ceramic materials towards thermal shock resistance is a topic of great interest, due to applications in which the reliability against sudden temperature variations is required. In this thesis, it was studied how the variation in the proportion of Y2O3:Al2O3 additives and different parameters on the processing of liquid phase sintered silicon carbide may influence thermal shock resistance of this material. Samples were prepared with molar composition 90%SiC+10%Y2O3:Al2O3, by varying oxides molar proportion between 2:1 and 1:4, with and without previous reaction of the additives. Mixtures were compacted and sintered in a resistive graphite furnace at 1750, 1850 and 1950°C, and by hot pressing at 1750 and 1850°C, and evaluated for densification. After analysis of the first results, pressureless sintering and the mixtures with proportions of 1:3 and 1:4 of previously reacted Y2O3:Al2O3 were selected for the study of thermal shock resistance. Thermal cycles were performed by heating at temperatures of 600, 750 and 900°C and sudden cooling in water at room temperature. The evaluation of samples regarding thermal shock resistance was conducted by determination of elasticity modulus, porosity, flexural strength and microstructural analysis of the cracks. The samples sintered at 1950°C temperature are those that exhibit the best performance in relation to thermal shock resistance, while the variation in the proportions Y2O3:Al2O3 from 1:3 to 1:4 do not significantly change this property. Under the conditions used, the maximum temperature for liquid phase sintered SiC application must be limited to 750°C, which allows its use as a component of heat exchanges, bearings, pump bearings, gas turbines and sensors of automotive and aeronautical engines.

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(エネルギー科学) / 甲第22672号 / エネ博第404号 / 新制||エネ||77(附属図書館) / 京都大学大学院エネルギー科学研究科エネルギー変換科学専攻 / (主査)准教授 森下 和功, 教授 星出 敏彦, 教授 今谷 勝次 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Energy Science / Kyoto University / DGAM

In der Reaktorsicherheitsforschung sind auftriebsgetriebene Strömungen von Relevanz für Störfall-szenarien mit Verdünnung der Borkonzentration und für thermische Schockbelastungen des Reak-tordruckbehälters. In der numerischen Simulation der Strömungen werden neben der Berücksichtigung der Auftriebskräfte Quell- und Korrekturterme in die Bilanzgleichungen für die turbulente Energie und die turbulente Dissipation eingeführt. Es wurden erweiterte Modelle entwickelt, in die zusätzliche Gleichungen für die Turbulenzgrößen turbulenter Massenstrom und Dichtevarianz eingehen. Die Modelle wurden in den CFD-Code ANSYS-CFX implementiert. Die Validierung der Modelle erfolgte an einem speziellen Versuchsaufbau (VeMix-Versuchsanlage), mit Einspeisung von Fluid höherer Dichte in eine Vorlage. Als Kriterien für die Validierung wurde der Umschlag zwischen impulsdominiertem Strömungsregime mit vertikalem Jet oder ein vertikales Absinken bei Dominanz von Dichteeffekten herangezogen sowie lokale Konzentrationsmessungen mit Hilfe eines speziell entwickelten Leitfähigkeits-Gittersensors. Eine Verbesserung der Simulation dichtedominierter Vermischungsprozesse mit den erweiterten Turbulenzmodellen konnte allerdings nicht nachgewiesen werden, da die Unterschiede zwischen den Rechnungen mit verschiedenen Turbulenzmodellen zu gering sind. Andererseits konnte jedoch die Simulation der Stratifikation von Fluiden unterschiedlicher Dichte im kalten Strang einer Reaktoranlage deutlich verbessert werden. Anhand der Nachrechnung von Ver-suchen am geometrisch ähnlichen Reaktor-Strömungsmodell ROCOM wurde gezeigt, dass diese Stratifikation von bedeutendem Einfluss auf die Vermischung und somit letztendlich auch auf die Temperatur- bzw. Borkonzentrationsverteilung innerhalb des Reaktordruckbehälters ist. Sie lässt sich nur korrekt simulieren, wenn ausreichend große Abschnitte des kalten Stranges mit modelliert werden. Somit konnte doch eine bessere Vorhersagegenauigkeit der Simulation der Vermischung erreicht werden. In reactor safety research, buoyancy driven flows are of relevance for boron dilution accidents or pressurised thermal shock scenarios. Concerning the numerical simulation of these flows, besides of the consideration of buoyancy forces, source and correction terms are introduced into the balance equations for the turbulent energy and its dissipation rate. Within the project, extended turbulence models have been developed by introducing additional balance equations for the turbulent quantities turbulent mass flow and density variance. The models have been implemented into the computati-onal fluid dynamics code ANSYS-CFX. The validation of the models was performed against tests at a special experimental set-up, the VeMix facility, were fluid of higher density was injected into a vertical test section filled with lighter fluid. As validation criteria the switching-over between a momentum controlled mixing pattern with a horizontal jet and buoyancy driven mixing with vertical sinking down of the heavier fluid was used. Additionally, measurement data gained from an especially developed conductivity wire mesh sensor were used. However, an improvement of the modelling of buoyancy driven mixing by use of the extended models could not be shown, because the differences between calculations with the different models were not relevant. On the other hand, the modelling of the stratification of fluids with different density in the cold leg of a reactor primary circuit could be significantly improved. It has been shown on calculations of experi-ments at the ROCOM mixing test facility, a scaled model of a real reactor plant, that this stratification is relevant as a boundary condition for the mixing process inside the reactor pressure vessel. It can be correctly simulated only if sufficient large parts of the cold legs are included in the modelling. On this way, an improvement of the accuracy of the prediction of mixing processes was achieved.

This paper describes the analytical work done by modelling and evaluating a thermal shock in a WWER-440 reactor pressure vessel due to an emergency case. An axial oriented semielliptical underclad/surface crack is assumed to be located in the core weld line. Threedimensional finite element models are used to compute the global transient temperature and stress-strain fields. By using a three-dimensional submodel, which includes the crack, the local crack stress-strain field is obtained. With a subsequent postprocessing using the j-integral technique the stress intensity factors KI along the crack front are obtained. The results for the underclad and surface crack are provided and compared, together with a critical discussion of the VERLIFE code.

<p> The stress relieving mechanisms in two different batches of thermal-shock resistant calcia-PSZ have been investigated. The nature of the stress relief in the two materials appears to result from the transformation of the pure ZrO₂ component of the microstructure at temperatures below, within, and above the normal transformation temperature range. In the batch #1 material, which contains a larger volume fraction of monoclinic phase, the cubic matrix material behaves in a "brittle" fashion resulting in the production of a high density of microcracks in the body. The density of these cracks is such that the level of energy that can be stored in the body is limited and thermal shock resistance results. The batch #2 material contains considerably less monoclinic material and the evidence suggests that the cubic matrix within it can act in a ductile fashion. This ductility together with the twinning of the monoclinic component of the microstructure possibly relieves the stresses developed in the material on thermal shock. </p> <p> In the batch #2 material, large platelets were observed to develop following thermal cycling from temperatures above those of the normal transformation. It has been demonstrated that stress plays a major role in the development of these features. In view of the possible ductility of the cubic matrix in this material it is suggested that the thermal cycling "works" the material, texturing the pure zirconia component in it, so leading to the development of the observed platelets. </p> / Thesis / Master of Engineering (ME)