Introdução
As propriedades termofísicas, como a Difusividade térmicaA difusividade térmica (a com a unidade mm2/s) é uma propriedade específica do material para caracterizar a condução de calor instável. Esse valor descreve a rapidez com que um material reage a uma mudança de temperatura.difusividade térmica, o calor específico e a Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica, são parâmetros cruciais para otimizar a produção e a aplicação de cerâmicas grosseiras. Durante décadas, essas propriedades foram determinadas por métodos estacionários (por exemplo, a técnica de placa quente protegida) ou por técnicas transientes padronizadas, como o método de fio quente de acordo com a ISO 8894 (consulte TCT 426 na figura 1). Entretanto, esses métodos são limitados a amostras de tamanho large e baixas condutividades térmicas. Além disso, esses métodos são muito demorados.
Os métodos flash são técnicas de medição sem contato e podem lidar com materiais de alta Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica sem nenhuma dificuldade. Além disso, os métodos flash são métodos absolutos para determinar a Difusividade térmicaA difusividade térmica (a com a unidade mm2/s) é uma propriedade específica do material para caracterizar a condução de calor instável. Esse valor descreve a rapidez com que um material reage a uma mudança de temperatura.difusividade térmica. Os instrumentos modernos (consulte o LFA 427 na figura 2) geralmente também permitem a medição simultânea do calor específico de um material, de modo que a Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica possa ser determinada sem medições adicionais. Como os métodos flash são limitados a amostras homogêneas com small dimensões, esses métodos não foram usados para analisar cerâmicas grosseiras não homogêneas. No entanto, com o uso de sistemas altamente sensíveis de última geração, agora é possível testar amostras de larger [1]. Além disso, os tempos de teste rápidos dos métodos flash permitem que as medições de várias amostras retiradas do tijolo sejam testadas sem maiores esforços. No trabalho aqui descrito, os resultados do flash a laser e as medições de fio quente em um tijolo contendo carbeto de silício e um tijolo de magnésia e espinélio são comparados. As medições foram realizadas em várias amostras small do mesmo material para verificar a homogeneidade do material e a reprodutibilidade dos métodos.
Resultados do teste
A Figura 3 mostra os resultados das medições de Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica em um tijolo de magnésia e espinélio (Figura 4) usando o LFA 427 e o TCT 426. A linha tracejada representa os valores médios (barra de erro ±10%) dos dados combinados dos dois métodos diferentes. Pode-se observar claramente que a maioria dos valores das medições independentes de LFA e TCT está dentro da faixa de ±10% da média. Isso ilustra a alta precisão de ambos os sistemas.
Além disso, o desvio entre as diferentes amostras mostra a possível variação da Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica devido à falta de homogeneidade do tijolo de magnésia e espinélio. Uma comparação semelhante das medições de LFA e TCT em tijolos contendo carbeto de silício (figura 6) é mostrada na figura 5. Novamente, os valores de medição independentes estão todos dentro de ±10% dos dados médios dos dois métodos combinados.
Conclusão
A boa concordância entre os resultados obtidos pelos dois métodos diferentes, flash a laser e fio quente, mostra claramente que ambos os métodos são muito adequados para analisar refratários com alta precisão. O modelo NETZSCH LFA 427, entretanto, oferece várias vantagens. Os resultados dos testes podem ser obtidos rapidamente e com alta precisão. A velocidade da medição compensa as small dimensões da amostra, pois mais amostras podem ser testadas com um maior rendimento de amostra. As medições de TCT são muito mais demoradas devido à enorme dimensão da amostra e ao longo tempo de estabilização. No entanto, o método de fio quente de acordo com a ISO 8894 é altamente exigido para materiais refratários.