DETERMINACAO DA RESISTENCIA A FLEXAO DA ALUMINA (Al_2O_3) ENTRE 23°C E 850°C UTILIZANDO DISPOSITIVO AUTOCOM PENSADOR

摘要

A utilizacao de materiais ceramicos em componentes que operam em elevadas temperaturas (p. ex.: trocadores de calor ceramicos que operam acima de 800°C) e vantajosa do ponto de vista termico, mas nao e trivial em termos estruturais, uma vez que estes materiais sao frageis e portanto, suscetiveis a fratura catastrofica. Considerando a necessidade de materiais resistentes a elevadas temperaturas e que garantam a integridade de aplicacoes como tais trocadores de calor, este trabalho investiga as propriedades mecanicas da alumina a (Al_2O_3) como funcao da temperatura na faixa de 23°C a 850°C. Para tal, cem ensaios de flexao em 4 pontos e ensaios adicionais selecionados em 3 pontos foram realizados em amostras de secao transversal retangular de ~ 45 mm2 produzidas por gelcasting, tecnica esta que tem grande potencial para moldar pecas de geometria complexa. Os ensaios foram conduzidos empregando um dispositivo fabricado em Inconel (superliga de Niquel-Cromo) especialmente desenvolvido para esta finalidade e contendo articulacoes objetivando autocompensacao de desalinhamentos. Os resultados experimentais puderam ser muito bem descritos usando a estatistica biparametrica de Weibull e demonstram o efeito da temperatura na reducao da resistencia a flexao. Adicionalmente, o dispositivo proposto facilitou e dinamizou a realizacao dos ensaios, alem de garantir pequena dispersao das propriedades mecanicas obtidas, especialmente se considerado o micromecanismo fragil de fraturamento desta classe de materiais.