Desenvolvimento de um equipamento para avaliar propriedades elásticas de cerâmicas refratárias a altas temperaturas pelo método de ressonância de barras.

• Main Author: Paiva, Antônio Ernandes Macêdo
• Other Authors: Rodrigues, José de Anchieta
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de São Carlos 2016
• Subjects: Materiais refratários; Cerâmica; Concretos refratários; Esponja cerâmica; Ressonância de barras; Propriedades elásticas; ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS
• Online Access: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/746

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseAEMP.pdf: 4771686 bytes, checksum: 894794a0b080356a8161ac536844121e (MD5) Previous issue date: 2002-09-12 === Financiadora de Estudos e Projetos === The knowledge of the elastic properties has been of fundamental importance for the understanding of the limitation of the useful life of structural refractory ceramics. Those properties characterize the elastic rigidity of the materials and represent a requirement for the specific classification of the materials and their mechanical characteristics. The determination of properties, such as, Young s modulus (E), shear modulus (G) and Poisson s ratio (µ) are important for the determination of several important mechanical properties. In this work the dynamic method of bar resonance was used to obtain those three elastics properties. It consists in the stimulation of a sample with variable frequency, in order to obtain the fundamental frequency and their harmonics of natural vibration of the body. Considering the density and the geometry of the sample the elastic properties of the material are obtained. Therefore, the objective of this work was to develop an automatic equipment to measure E, G and µ as a function of the temperature using the technique of bar resonance and a software that controls the system. As exemplification of the use of that software and of that equipment, a study of the influence of the aggregate s size (DL = 2800, 4750 and 8000 µm) and of the Andreasen s coefficient of particle size distribution (q = 0,21; 0,26 and 0,31) on the thermal shock damage in alumina refractory castables was accomplished. Besides, other study about the influence of the porosity on the elastic properties of cellular ceramics processed by gelcasting was also carried out. The dependence of E and G on the porosity according to models found in the literature was confirmed. The dependence of the elastic moduli on the temperature of for those foams was also evaluated. === 0 conhecimento das propriedades elásticas tem sido de fundamental importância para o entendimento da limitação da vida útil de cerâmicas refratárias com fins estruturais. Essas propriedades caracterizam a rigidez elástica dos materiais e representam, em primeiro lugar, um pressuposto para a classificação específica dos materiais e suas características mecânicas. A determinação de propriedades, tais como, módulo de Young, E, módulo de cisalhamento, G, e razão de Poisson, µ, são importantes na determinação de várias outras importantes propriedades mecânicas. Neste trabalho utilizou-se o método dinâmico de ressonância de barras para a obtenção dessas três propriedades elásticas, que consiste no estímulo de um corpo de prova com freqüência variável, a fim de se obter a freqüência fundamental e seus harmônicos de vibração natural do corpo. Dessa freqüência, considerando ainda a densidade e a geometria do corpo de prova, obtêm-se as propriedades elásticas do material. Portanto, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um equipamento automático para medir E, G e µ em função da temperatura, utilizando a técnica de ressonância de barras e um software de controle e análise dos resultados. Como exemplificação do uso do software e deste equipamento, um estudo da influência do tamanho de agregado (DL = 2800, 4750 e 8000 µm) e do coeficiente de distribuição de Andreasen de tamanho de partículas (q = 0,21, 0,26 e 0,31) sobre o dano causado por choque térmico em concretos refratários aluminosos foi realizado. Além disso, foi realizado outro estudo sobre a influência da porosidade nas propriedades elásticas de cerâmicas celulares processadas por gelcasting. A dependência de E e G com a porosidade segundo modelos encontrados na literatura foi confirmada. Avaliou-se também o comportamento dos módulos elásticos em função da temperatura nestas esponjas.