Análise por dilatometria diferencial

O que é?

A análise dilatométrica é a medição das mudanças dimensionais (contracção e expansão) que sofre um material, em função da temperatura, quando submetido a um programa controlado de temperatura em atmosfera controlada.

Para que serve?

Para muitos materiais as mudanças dimensionais que ocorrem durante o aquecimento e arrefecimento podem ser usadas para determinar até quanto os materiais podem ser usados, o tamanho e forma com os quais podem ser formados, a compatibilidade com outros materiais (por exemplo quando se pretende proceder à junção destes), assim como fornecer dados que possam ser usados para estabelecer as condições de processamento óptimo, ou determinar qual a melhor utilização para o material. Estas condições podem ser, por exemplo na indústria cerâmica, a formulação da pasta, tamanho e forma com os quais podem ser formulados e os seus ciclos de cozedura. Esta técnica permite ainda calcular o coeficiente de expansão térmica. As propriedades dimensionais dos materiais influenciam também a respectiva resistência ao choque térmico.
As áreas de aplicação desta técnica são principalmente a investigação e desenvolvimento de novos materiais, a metalurgia e a indústria cerâmica.

Equipamento e condições de utilização

O equipamento utilizado para realizar ensaios de dilatometria é um dilatómetro diferencial da marca Netzsch e modelo Diferentz Dilatometer 402 ED.
Para executar esta análise é necessário ter em conta alguns parâmetros, tais como o tamanho do provete (o qual deve ser igual à dimensão da amostra de referência), a velocidade de aquecimento/arrefecimento, a atmosfera envolvente (possível também em vácuo), tipo de amostra de referência e tipo de termopar. O dilatómetro possui um forno que lhe permite atingir temperaturas da ordem dos 1500ºC.

Exemplos de aplicação

Existem diversas aplicações da dilatometria na área da investigação e ambientes de produção para determinar, coeficiente de expansão ou retracção térmica, transições de fase, temperatura de sinterização e etapas de retracção, expansão volumétrica, mudança de densidade, temperaturas de amolecimento, influência de aditivos em materiais, optimização dos processos de queima, estudo de cinética. A medição exacta das alterações de dimensão é bastante utilizada na indústria cerâmica e metalúrgica.
Entre estas aplicações podem-se destacar:

• Dilatação térmica do suporte cerâmico e do vidrado que o cobre, de modo a verificar se é compatível com a pasta cerâmica.
• Comportamento de expansão e encolhimento da cerâmica técnica, durante a sinterização.
• Na metalurgia a dilatometria permite determinar mudanças de fase em que ocorrem variações dimensionais, transformações alotrópicas, fenómenos de precipitação, pontos de curie, e transformações ordem-desordem em ligas.