Análise mecânica dinâmica em alta temperatura

Realize a caracterização de materiais acima de 500° por meio de Análise mecânica dinâmica!

A Análise Mecânica Dinâmica (DMA) é um método para determinar as propriedades viscoelásticas dos materiais em função da temperatura, tempo e frequência. A principal aplicação do DMA é a determinação de transições vítreas ou transições de fase. 

Em primeiro lugar, utiliza-se essa técnica na indústria de polímeros, na tecnologia de alimentos, biomedicina ou na pesquisa de materiais em geral. Nesse sentido, caracteriza-se o comportamento viscoelástico dos materiais em temperaturas moderadas, até um máximo de 500°C.

Análise mecânica dinâmica – Características Viscoelásticas e a alta temperatura

No entanto, características viscoelásticas como módulo de armazenamento e módulo de perda também desempenham um papel importante na faixa de alta temperatura. Por exemplo, as pás de uma turbina a gás são feitas de sistemas de ligas como aço, titânio ou ligas de níquel. Sendo assim, elas são especialmente projetadas para sua carga – as forças e frequências que agem – e as temperaturas resultantes.

Dessa maneira, a figura abaixo mostra uma medição de DMA de uma liga Inconel 625 de até 1.000°C em flexão de 3 pontos usando a série de alta temperatura DMA Eplexor® com até 500 N de força dinâmica. E dependendo do forno instalado, o sistema permite medições de temperatura ambiente até 1.000°C ou até 1.500°C.

Medição de alta temperatura de DMA do Inconel 625 até 1.000°C

Como pode-se observar, o Inconel 625 é uma superliga à base de níquel com os principais elementos de liga cromo, molibdênio e nióbio. O que o torna uma marca registrada da Special Metals Corp. Além do que, ele possui alta resistência à corrosão e oxidação.

Outrossim, em ambientes com altas temperaturas prevalentes e condições corrosivas utiliza-se a liga. Como em turbinas e outras peças de motores de aeronaves, aplicações de fornos e tubulações.

Entende-se que a partir de cerca de 210 GPa a 100°C, o módulo de armazenamento E’ (curva preta) diminui com o aumento da temperatura e o material perde rigidez. Dessa forma, quando a temperatura está em 400°C, é pouco menos de 200 GPa e a 800°C, cerca de 160 GPa. Por exemplo, esses valores calculam a deformação de uma pá de turbina, dependendo da temperatura de operação.

Análise mecânica dinâmica – Encontre o DMA certo para você!

A análise e teste da Tennessine, com tecnologia de fabricação NETZSCH, fornece o DMA certo para sua área de aplicação individual, independentemente de você querer caracterizar materiais na faixa de baixa temperatura de -170°C a 500°C ou determinar as propriedades viscoelásticas de materiais de alta temperatura até 1500°C. 

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Fonte: Dynamic Mechanical Analysis for High-Temperature Materials