A influência simultânea do teor de alumina, da porosidade total e da temperatura na condutividade térmica de refratários sílico-aluminosos e aluminosos

Abstract

A crescente competitividade no setor siderúrgico tem impulsionado não só a melhoria dos revestimentos refratários existentes, como também o desenvolvimento de materiais que sejam adequados às mais diversas aplicações. Como a maioria dos materiais refratários é empregada em condições severas de temperatura, tornou-se fundamental o conhecimento de suas propriedades térmicas, dentre as quais destaca-se a condutividade térmica (k).Vários trabalhos na literatura [1-4] correlacionaram a condutividade térmica com a massa específica geométrica (ρ g ) ou volumétrica (ρ v ), encontrando relações exponenciais como as expressas pela equação (A) na qual p 1 e p 2 são parâmetros a serem determinados.Diferentemente, Akiyoshi e colaboradores [5] apresentaram uma função que correlacionava simultaneamente a condutividade tér-mica, a massa específica volumétrica e a temperatura, como apresentado pela equação (B). ResumoA condutividade térmica de materiais refratários sílico-aluminosos e aluminosos com 35,81%-p ≤ Al 2 O 3 ≤ 93,48%-p e porosidade total entre 15% e 81% foi determinada através da técnica de fio quente paralelo. Além de avaliar as correlações entre a condutividade térmica, o teor de alumina (Al 2 O 3 ) e a porosidade (PA e PT), neste trabalho, foi introduzida a razão R (teor de alumina / porosidade total) que permitiu correlacionar a condutividade térmica simultaneamente com a composição química e a microestrutura dos refratários. O método dos mínimos quadrados foi utilizado para generalizar a correlação entre k e R para uma faixa mais ampla de temperaturas. A boa qualidade do ajuste alcançado pelo modelo empírico obtido (r 2 > 0,93) permite concluir que a utilização da razão R pode ser mais significa para a condutividade tér-mica de cerâmicas refratárias do que a utilização do teor de alumina ou quantidade de coríndon isoladamente. Estas relações são fundamentais no projeto de fornos e equipamentos que empreguem cerâmicas refratárias além de serem dados de entrada adequados para suprir programas de simulação computacional que visem à previsão do comportamento termomecânico destes materiais. Palavras-chave: materiais refratários, condutividade térmica.A influência simultânea do teor de alumina, da porosidade total e da temperatura na condutividade térmica de refratários sílico-aluminosos e aluminosos (The simultaneous influence of alumina content, total porosity and temperature on the thermal conductivity of fireclay and alumina refractories)

Evaluation of the properties of a foamed geopolymer developed with different types of metakaolin

“…Thermal conductivity was determined using the hot wire surface technique. Several authors [38][39][40][41][42][43] have already corroborated that this technique is a variant of the hot wire parallel technique, which is characterized as being a direct method that detects the transient temperature. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), using a spectrometer (FTIR-ATR, Perkin Elmer) in absorbance mode from 4000 to 400 cm -1 , was performed to verify the possible effects of the chemical composition on the geopolymerization reaction process.…”

Caracterização química, mecânica e morfológica do gesso obtido do pólo do Araripe

“…Os ensaios foram realizados em uma máquina universal de ensaios mecânicos (Emic-DL 10000). A porosidade geométrica dos corpos foi calculada pela equação (B) [8].…”

Thermal Conductivity of Porous Alumina-Zirconia Prepared by Foam Technique for Applications in Cooling Systems of Artificial Satellites

“…The porous samples were placed in a thermal connection located between two copper billets, one in the upper and another one in the lower part, in order to promote a heat flow through the sample. At the base of the lower billet there is a cold plate with water circulation at 10 o C. The thermal conductivity, k, is mathematically expressed by Eq.1, in which Q is the quantity of heat transmitted through a thickness, ∆x, in a direction normal to a surface of area, A, due to a temperature gradient, ∆T, under steady state conditions [16][17][18][19][20]:…”