Determinação das propriedades microestruturais de espumas industriais de SiC por transmissão de raios gama e microtomografia de raios-X

• Main Author: Rodrigo Nagata
• Other Authors: Carlos Roberto Appoloni .
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Estadual de Londrina. Centro de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em Física. 2010
• Online Access: http://www.bibliotecadigital.uel.br/document/?code=vtls000153808

Espumas cerâmicas são amplamente utilizadas nas indústrias siderúrgica e aeroespacial. O conhecimento da estrutura interna desse material é extremamente importante para que seu uso seja realizado de forma adequada. Neste trabalho a estrutura interna de espumas industriais de carbeto de silício de densidades de poros de 30 ppi, 45, ppi, 60 ppi, 80 ppi e 100 ppi foram analisadas através das técnicas de transmissão de raios gama e microtomografia de raios-X. Essas técnicas têm a vantagem de não perturbar as amostras, permitindo que medidas posteriores sejam realizadas. O aparato de transmissão de raios gama utilizado é composto por uma fonte 241Am (cujo pico de energia utilizado foi de 59,54 keV) com atividade de 100 mCi, uma mesa micrométrica de movimentação horizontal e vertical e um detector de iodeto de sódio dopado com tálio (NaI(Tl)). As medidas microtomográficas, realizadas em duas resoluções diferentes (24,8 and 2,5 ), foram feitas com o microtomógrafo Skyscan 1172. Através da técnica de transmissão de raios gama os perfis de porosidade dentro da amostra foram medidos e foi determinada a porosidade total da mesma. As imagens obtidas pela técnica de microtomografia de raios-X permitiram avaliar a influência do limiar de binarização nos resultados de porosidade total das amostras. Também foram determinadas a porosidade total das amostras e as distribuições de tamanhos de poros e de tamanhos das paredes das células. Os resultados mostraram boa concordância com a literatura. Os valores obtidos também foram comparados entre as duas resoluções espaciais empregadas e mostraram a importância da resolução para a determinação dos parâmetros estruturais. === Ceramic foams are widely used in metallurgical and aerospacial industries. The knowledge of this material’s internal structure is very important for its appropriate use. This research examines the internal structure of silicon carbide industrial foams with pore densities of 30 ppi, 45 ppi, 60 ppi, 80 ppi and 100 ppi by gamma-ray transmission and X-ray microtomography techniques. These techniques have the advantage of not disturbing the sample, thereby allowing new measurements to be performed. The gamma-rays transmission apparatus used for the research is composed of a 241Am radiation source (whose used energy peak is 59,54 keV) with 100 mCi activity, a table with micrometric horizontal and vertical movement and a NaI(Tl) detector. The microtomographic measurements, performed on two different resolutions (24,8 and 2,5 ), were carried out with a Skyscan 1172 microtomograph. Through the gamma-rays transmission technique, the profiles of samples’ porosity was plotted and the samples’ total porosity were determined. The images obtained by X-ray microtomography technique allowed for the evaluation of the influence of the binarization threshold in the samples’ total porosity results. The samples’ total porosity, pore size distribution, and cell thickness distribution was determined, too. The results were in good agreement with the literature. The obtained results of the two spatial resolutions used were compared, as well. These showed the importance of the resolution for the determination of structural parameters.