Este artigo contém uma comparação das principais propriedades térmicas e atômicas de neodímio e disprósio, dois elementos químicos comparáveis da tabela periódica. Ele também contém descrições básicas e aplicações de ambos os elementos. Neodímio vs. Disprósio.
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Neodímio e Disprósio – Sobre Elementos
Neodímio
O neodímio é um metal prateado macio que mancha no ar. O neodímio não é encontrado naturalmente na forma metálica ou não misturado com outros lantanídeos, e geralmente é refinado para uso geral. Embora o neodímio seja classificado como uma terra rara, é um elemento bastante comum.
Disprósio
O disprósio é um elemento de terras raras com brilho prateado metálico. O disprósio é utilizado por sua alta seção transversal de absorção de nêutrons térmicos na fabricação de hastes de controle em reatores nucleares, por sua alta suscetibilidade magnética em aplicações de armazenamento de dados.
O uso mais importante do neodímio é em uma liga com ferro e boro para fazer ímãs permanentes muito fortes. Esses ímãs são amplamente utilizados em produtos como microfones, alto-falantes profissionais, fones de ouvido, motores elétricos DC hobby de alto desempenho e discos rígidos de computador, onde são necessárias baixa massa magnética (ou volume) ou campos magnéticos fortes. Ímãs de neodímio maiores são usados em motores elétricos de alta potência versus peso (por exemplo, em carros híbridos) e geradores (por exemplo, geradores elétricos de aeronaves e turbinas eólicas). O neodímio é um componente, juntamente com o praseodímio, do vidro didímio. Este é um vidro especial para óculos usado durante o sopro e a soldagem do vidro. O elemento colore o vidro com delicados tons de violeta, vermelho-vinho e cinza. O neodímio também é usado no vidro das cabines de bronzeamento,
O disprósio é utilizado em ferritas e ligas magnéticas para uso em micro-ondas. O disprósio é cada vez mais procurado para os ímãs permanentes usados em motores de carros elétricos e geradores de turbinas eólicas. Aços inoxidáveis especiais ligados com disprósio são utilizados em aplicações de controle nuclear, ou seja, hastes de controle de reatores nucleares. O candidato de um novo material absorvente para hastes de controle tolerantes a acidentes inclui gadolinium (Gd2O3), samarium (Sm2O3), európium (Eu2O3), disprosium (Dy2O3), háfnium (HfO2).
O carboneto de tungstênio é um carboneto muito denso contendo partes iguais de tungstênio e átomos de carbono. Em sua forma mais básica, o carboneto de tungstênio é um pó fino cinza, mas pode ser prensado e moldado em formas através de um processo chamado sinterização para uso em máquinas industriais, ferramentas de corte, abrasivos, conchas perfurantes e joias. O carboneto de tungstênio é aproximadamente duas vezes mais rígido (alto módulo de elasticidade) que o aço. O carboneto de tungstênio tem uma resistência ao impacto muito alta e tem uma resistência muito alta para um material tão duro e rígido. A resistência à compressão é maior do que praticamente todos os metais e ligas fundidos e fundidos ou forjados. Com o aumento da temperatura para 1400 °F, o carboneto de tungstênio retém grande parte de sua dureza à temperatura ambiente.
Composição do Carboneto de Tungstênio
O carboneto de tungstênio é preparado pela reação de metal de tungstênio e carbono a 1400–2000 °C. O carboneto de tungstênio em pó é misturado com outro metal em pó, geralmente o cobalto pode ser prensado e moldado em formas através de um processo chamado sinterização. A sinterização é geralmente realizada abaixo da temperatura de fusão, de modo que uma fase líquida normalmente não está presente. A sinterização é frequentemente escolhida como o processo de moldagem para materiais com pontos de fusão extremamente altos, como cerâmicas de tungstênio, molibdênio ou dióxido de urânio.
94%
6%
Aplicações de Carboneto de Tungstênio
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A mineração e o processamento mineral exigem máquinas e componentes resistentes ao desgaste, porque as energias e as massas dos corpos que interagem são significativas. Para isso, devem ser usados materiais com a maior resistência ao desgaste. Por exemplo, o carboneto de tungstênio é usado extensivamente na mineração em brocas de perfuração de rocha de martelo superior, martelos de fundo de poço, cortadores de rolos, cinzéis de arado de parede longa, picaretas de cisalhamento de parede longa, alargadores de perfuração e máquinas de perfuração de túneis. Os compósitos cimentados de carboneto de tungstênio-cobalto são conhecidos por muitos nomes comerciais diferentes, incluindo Widia e Carboloy.
Propriedades mecânicas do Carboneto de Tungstênio
Força do Carboneto de Tungstênio
Na mecânica dos materiais, a resistência de um material é sua capacidade de suportar uma carga aplicada sem falha ou deformação plástica. A resistência dos materiais considera basicamente a relação entre as cargas externas aplicadas a um material e a deformação resultante ou alteração nas dimensões do material. Ao projetar estruturas e máquinas, é importante considerar esses fatores, para que o material selecionado tenha resistência adequada para resistir às cargas ou forças aplicadas e manter sua forma original.
A resistência de um material é a sua capacidade de suportar esta carga aplicada sem falha ou deformação plástica. Para tensão de tração, a capacidade de um material ou estrutura de suportar cargas que tendem a se alongar é conhecida como resistência à tração final (UTS). O limite de escoamento ou tensão de escoamento é a propriedade do material definida como a tensão na qual um material começa a se deformar plasticamente, enquanto o ponto de escoamento é o ponto onde a deformação não linear (elástica + plástica) começa. No caso de tensão de tração de uma barra uniforme (curva tensão-deformação), a lei de Hooke descreve o comportamento de uma barra na região elástica. O módulo de elasticidade de Young é o módulo de elasticidade para tensões de tração e compressão no regime de elasticidade linear de uma deformação uniaxial e geralmente é avaliado por ensaios de tração.
Resistência à tração final do Carboneto de Tungstênio
A resistência à tração final do Carboneto de Tungstênio é de 370 MPa.
Força de rendimento de Carboneto de Tungstênio
O limite de escoamento do Carboneto de Tungstênioé de 330 MPa.
Módulo de elasticidade do Carboneto de Tungstênio
O módulo de elasticidade de Young do Carboneto de Tungstênio é de 600 MPa.
Dureza do Carboneto de Tungstênio
Na ciência dos materiais, a dureza é a capacidade de suportar o recuo da superfície (deformação plástica localizada) e arranhões. O teste de dureza Brinell é um dos testes de dureza de indentação, que foi desenvolvido para testes de dureza. Nos testes Brinell, um penetrador esférico duro é forçado sob uma carga específica na superfície do metal a ser testado.
O número de dureza Brinell (HB) é a carga dividida pela área da superfície da indentação. O diâmetro da impressão é medido com um microscópio com uma escala sobreposta. O número de dureza Brinell é calculado a partir da equação:
A dureza Brinell do Carboneto de Tungstênio é de aproximadamente 25000 BHN (convertido).
O ponto de fusão do Carboneto de Tungstênio é 2867 °C.
Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão. Em geral, a fusão é uma mudança de fase de uma substância da fase sólida para a líquida. O ponto de fusão de uma substância é a temperatura na qual essa mudança de fase ocorre. O ponto de fusão também define uma condição na qual o sólido e o líquido podem existir em equilíbrio. Para vários compostos químicos e ligas, é difícil definir o ponto de fusão, pois geralmente são uma mistura de vários elementos químicos.
Carboneto de Tungstênio – Condutividade Térmica
A condutividade térmica do Carboneto de Tungstênio é 110 W/(m·K).
As características de transferência de calor de um material sólido são medidas por uma propriedade chamada condutividade térmica, k (ou λ), medida em W/mK. É uma medida da capacidade de uma substância de transferir calor através de um material por condução. Observe que a lei de Fourier se aplica a toda matéria, independentemente de seu estado (sólido, líquido ou gasoso), portanto, também é definida para líquidos e gases.
A condutividade térmica da maioria dos líquidos e sólidos varia com a temperatura. Para vapores, também depende da pressão. No geral:
A maioria dos materiais são quase homogêneos, portanto, geralmente podemos escrever k = k(T). Definições semelhantes estão associadas a condutividades térmicas nas direções y e z (ky, kz), mas para um material isotrópico a condutividade térmica é independente da direção de transferência, kx = ky = kz = k.
Carboneto de Tungstênio – Calor Específico
O calor específico do Carboneto de Tungstênio é 292 J/g K.
Calor específico, ou capacidade calorífica específica, é uma propriedade relacionada à energia interna que é muito importante na termodinâmica. As propriedades intensivas cv e cp são definidas para substâncias compressíveis puras simples como derivadas parciais da energia interna u(T, v) e entalpia h(T, p), respectivamente:
onde os subscritos v e p denotam as variáveis mantidas fixas durante a diferenciação. As propriedades cve cp são chamadas de calores específicos (ou capacidades de calor) porque, sob certas condições especiais, elas relacionam a mudança de temperatura de um sistema com a quantidade de energia adicionada pela transferência de calor. Suas unidades no SI são J/kg K ou J/mol K.
A água é uma substância transparente e quase incolor composta pelos elementos químicos hidrogênio e oxigênio, que estão ligados por ligações covalentes. Na Terra, a água existe nos estados gasoso (vapor ou vapor de água), líquido e sólido (gelo). É um dos compostos mais abundantes e essenciais e é o principal constituinte dos córregos, lagos e oceanos da Terra e dos fluidos da maioria dos organismos vivos. É vital para todas as formas de vida conhecidas.
Resumo
Nome
Água
Estágio
líquido
Densidade
997 g/m3
Resistência à tração
N/D
Força de rendimento
N/D
Módulo de elasticidade de Young
N/D
Dureza Brinell
N/D
Ponto de fusão
0 °C
Condutividade térmica
0,598 W/mK
Capacidade de calor
4200 J/gK
Preço
N / D
Composição da Água
A água quimicamente pura (H2O) contém dois elementos – hidrogênio e oxigênio. Mas na natureza essa água não existe e sempre contém várias substâncias do ar ou da superfície, como o CO2.
11,1%
88,8%
Aplicações de Água
Fonte: wikipedia.org Licença: CC BY-SA 3.0
A água é necessária para a sobrevivência humana. Mas é usado na indústria, agricultura, química e produção de energia. Na engenharia nuclear, a água é usada como refrigerante do reator, moderador ou blindagem de nêutrons.
Propriedades Térmicas da Água
Água – Ponto de Fusão
O ponto de fusão da Agua é 0 °C.
Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão. Em geral, a fusão é uma mudança de fase de uma substância da fase sólida para a líquida. O ponto de fusão de uma substância é a temperatura na qual essa mudança de fase ocorre. O ponto de fusão também define uma condição na qual o sólido e o líquido podem existir em equilíbrio. Para vários compostos químicos e ligas, é difícil definir o ponto de fusão, pois geralmente são uma mistura de vários elementos químicos.
Água – Condutividade Térmica
A condutividade térmica da Água é 0,598 W/(m·K).
As características de transferência de calor de um material sólido são medidas por uma propriedade chamada condutividade térmica, k (ou λ), medida em W/mK. É uma medida da capacidade de uma substância de transferir calor através de um material por condução. Observe que a lei de Fourier se aplica a toda matéria, independentemente de seu estado (sólido, líquido ou gasoso), portanto, também é definida para líquidos e gases.
A condutividade térmica da maioria dos líquidos e sólidos varia com a temperatura. Para vapores, também depende da pressão. No geral:
A maioria dos materiais são quase homogêneos, portanto, geralmente podemos escrever k = k(T). Definições semelhantes estão associadas a condutividades térmicas nas direções y e z (ky, kz), mas para um material isotrópico a condutividade térmica é independente da direção de transferência, kx = ky = kz = k.
Água – Calor Específico
O calor específico da Água é 4200 J/gK.
Calor específico, ou capacidade calorífica específica, é uma propriedade relacionada à energia interna que é muito importante na termodinâmica. As propriedades intensivas cv e cp são definidas para substâncias compressíveis puras simples como derivadas parciais da energia interna u(T, v) e entalpia h(T, p), respectivamente:
onde os subscritos v e p denotam as variáveis mantidas fixas durante a diferenciação. As propriedades cve cp são chamadas de calores específicos (ou capacidades de calor) porque, sob certas condições especiais, elas relacionam a mudança de temperatura de um sistema com a quantidade de energia adicionada pela transferência de calor. Suas unidades no SI são J/kg K ou J/mol K.
O gelo é simplesmente água congelada em estado sólido. Dependendo da presença de impurezas, como partículas de solo ou bolhas de ar, pode parecer transparente ou uma cor branco-azulada mais ou menos opaca.
Resumo
Nome
Gelo
Estágio
sólido
Densidade
920 kg/m3
Resistência à tração
2 MPa
Força de rendimento
N/D
Módulo de elasticidade de Young
9,1 GPa
Dureza Brinell
10 BHN
Ponto de fusão
0 °C
Condutividade térmica
2,22 W/mK
Capacidade de calor
2040 J/g K
Preço
1 $/kg
Composição do Gelo
O gelo é simplesmente água congelada em estado sólido. Praticamente todo o gelo na superfície da Terra e em sua atmosfera é de estrutura cristalina hexagonal. O ar também contém uma quantidade variável de vapor de água, em média cerca de 1% ao nível do mar e 0,4% em toda a atmosfera.
11,1%
88,8%
Aplicações de Gelo
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O gelo foi usado para resfriamento e preservação de alimentos por séculos, contando com a colheita de gelo natural em várias formas e depois fazendo a transição para a produção mecânica do material. O gelo também apresenta um desafio para o transporte em várias formas e um cenário para esportes de inverno. Os tipos de gelo comercial incluem gelo em bloco, gelo em cubo, gelo em tubo, gelo em flocos, gelo em placas e gelo raspado. Pode ser fabricado para uma aplicação industrial usando equipamentos especiais. Existem grandes fábricas de gelo que produzem toneladas de gelo para uso comercial em um dia. Aqui, vamos discutir como o gelo é feito e as indústrias comerciais que o utilizam principalmente.
Propriedades Mecânicas do Gelo
Força do Gelo
Na mecânica dos materiais, a resistência de um material é sua capacidade de suportar uma carga aplicada sem falha ou deformação plástica. A resistência dos materiais considera basicamente a relação entre as cargas externas aplicadas a um material e a deformação resultante ou alteração nas dimensões do material. Ao projetar estruturas e máquinas, é importante considerar esses fatores, para que o material selecionado tenha resistência adequada para resistir às cargas ou forças aplicadas e manter sua forma original.
A resistência de um material é a sua capacidade de suportar esta carga aplicada sem falha ou deformação plástica. Para tensão de tração, a capacidade de um material ou estrutura de suportar cargas que tendem a se alongar é conhecida como resistência à tração final (UTS). O limite de escoamento ou tensão de escoamento é a propriedade do material definida como a tensão na qual um material começa a se deformar plasticamente, enquanto o ponto de escoamento é o ponto onde a deformação não linear (elástica + plástica) começa. No caso de tensão de tração de uma barra uniforme (curva tensão-deformação), a lei de Hooke descreve o comportamento de uma barra na região elástica. O módulo de elasticidade de Youngé o módulo de elasticidade para tensões de tração e compressão no regime de elasticidade linear de uma deformação uniaxial e geralmente é avaliado por ensaios de tração.
O módulo de elasticidade de Young do Gelo é 9,1 MPa.
Dureza do Gelo
Na ciência dos materiais, a dureza é a capacidade de suportar o recuo da superfície (deformação plástica localizada) e arranhões. O teste de dureza Brinell é um dos testes de dureza de indentação, que foi desenvolvido para testes de dureza. Nos testes Brinell, um penetrador esférico duro é forçado sob uma carga específica na superfície do metal a ser testado.
O número de dureza Brinell (HB) é a carga dividida pela área da superfície da indentação. O diâmetro da impressão é medido com um microscópio com uma escala sobreposta. O número de dureza Brinell é calculado a partir da equação:
A dureza Brinell do Gelo é de aproximadamente 10 BHN (convertida).
Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão. Em geral, a fusão é uma mudança de fase de uma substância da fase sólida para a líquida. O ponto de fusão de uma substância é a temperatura na qual essa mudança de fase ocorre. O ponto de fusão também define uma condição na qual o sólido e o líquido podem existir em equilíbrio. Para vários compostos químicos e ligas, é difícil definir o ponto de fusão, pois geralmente são uma mistura de vários elementos químicos.
Gelo – Condutividade Térmica
A condutividade térmica do Gelo é 2,22 W/(m·K).
As características de transferência de calor de um material sólido são medidas por uma propriedade chamada condutividade térmica, k (ou λ), medida em W/mK. É uma medida da capacidade de uma substância de transferir calor através de um material por condução. Observe que a lei de Fourier se aplica a toda matéria, independentemente de seu estado (sólido, líquido ou gasoso), portanto, também é definida para líquidos e gases.
A condutividade térmica da maioria dos líquidos e sólidos varia com a temperatura. Para vapores, também depende da pressão. No geral:
A maioria dos materiais são quase homogêneos, portanto, geralmente podemos escrever k = k(T). Definições semelhantes estão associadas a condutividades térmicas nas direções y e z (ky, kz), mas para um material isotrópico a condutividade térmica é independente da direção de transferência, kx = ky = kz = k.
Gelo – Calor Específico
O calor específico do Gelo é 2040 J/gK.
Calor específico, ou capacidade calorífica específica, é uma propriedade relacionada à energia interna que é muito importante na termodinâmica. As propriedades intensivas cv e cp são definidas para substâncias compressíveis puras simples como derivadas parciais da energia interna u(T, v) e entalpia h(T, p), respectivamente:
onde os subscritos v e p denotam as variáveis mantidas fixas durante a diferenciação. As propriedades cve cp são chamadas de calores específicos (ou capacidades de calor) porque, sob certas condições especiais, elas relacionam a mudança de temperatura de um sistema com a quantidade de energia adicionada pela transferência de calor. Suas unidades no SI são J/kg K ou J/mol K.
O vidro é um sólido amorfo não cristalino, muitas vezes transparente. Os vidros têm amplo uso prático, tecnológico e decorativo em, por exemplo, vidraças, utensílios de mesa e ótica. Como o vidro é um sólido amorfo (não cristalino), geralmente é formado pela solidificação de um fundido sem cristalização. O vidro é feito resfriando ingredientes fundidos, como areia de sílica, com rapidez suficiente para evitar a formação de cristais visíveis. Em alguns livros mais antigos, o termo tem sido usado como sinônimo de vidro. Hoje em dia, “sólido vítreo” ou “sólido amorfo” é considerado o conceito abrangente, e o vidro o caso mais especial: o vidro é um sólido amorfo que exibe uma transição vítrea. O vidro que você encontra com mais frequência é o vidro de silicato, que consiste principalmente em sílica ou dióxido de silício, SiO2.
Resumo
Nome
Vidro
Fase em STP
sólido
Densidade
2500 kg/m3
Resistência à tração
7 MPa
Força de rendimento
N/D
Módulo de elasticidade de Young
80 GPa
Dureza Brinell
1550 BHN
Ponto de fusão
1700 °C
Condutividade térmica
1,05 W/mK
Capacidade de calor
840 J/gK
Preço
5 $/kg
Composição do Vidro
O vidro que você encontra com mais frequência é o vidro de silicato, que consiste principalmente em sílica ou dióxido de silício, SiO2. O dióxido de silício (SiO2) é um constituinte fundamental comum do vidro. O carbonato de sódio (Na2CO3, “soda”) é um aditivo comum e atua para diminuir a temperatura de transição vítrea.
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44%
Aplicações de Vidro
Source: wikipedia.org License: CC-BY SA 3.0
Os vidros têm amplo uso prático, tecnológico e decorativo em, por exemplo, vidraças, utensílios de mesa e ótica. O vidro de soda-cal é normalmente usado como material de vidro transparente, normalmente como janelas em paredes externas de edifícios. O vidro é um componente essencial de talheres e é normalmente usado para copos de água, cerveja e vinho. O vidro é um material onipresente na óptica em virtude de sua capacidade de refratar, refletir e transmitir luz.
Propriedades Mecânicas do Vidro
Força do Vidro
Na mecânica dos materiais, a resistência de um material é sua capacidade de suportar uma carga aplicada sem falha ou deformação plástica. A resistência dos materiais considera basicamente a relação entre as cargas externas aplicadas a um material e a deformação resultante ou alteração nas dimensões do material. Ao projetar estruturas e máquinas, é importante considerar esses fatores, para que o material selecionado tenha resistência adequada para resistir às cargas ou forças aplicadas e manter sua forma original.
A resistência de um material é a sua capacidade de suportar esta carga aplicada sem falha ou deformação plástica. Para tensão de tração, a capacidade de um material ou estrutura de suportar cargas que tendem a se alongar é conhecida como resistência à tração final (UTS). O limite de escoamento ou tensão de escoamento é a propriedade do material definida como a tensão na qual um material começa a se deformar plasticamente, enquanto o ponto de escoamento é o ponto onde a deformação não linear (elástica + plástica) começa. No caso de tensão de tração de uma barra uniforme (curva tensão-deformação), a lei de Hooke descreve o comportamento de uma barra na região elástica. O módulo de elasticidade de Young é o módulo de elasticidade para tensões de tração e compressão no regime de elasticidade linear de uma deformação uniaxial e geralmente é avaliado por ensaios de tração.
O módulo de elasticidade de Young do Vidro é de 80 MPa.
Dureza do Vidro
Na ciência dos materiais, a dureza é a capacidade de suportar o recuo da superfície (deformação plástica localizada) e arranhões. O teste de dureza Brinell é um dos testes de dureza de indentação, que foi desenvolvido para testes de dureza. Nos testes Brinell, um penetrador esférico duro é forçado sob uma carga específica na superfície do metal a ser testado.
O número de dureza Brinell (HB) é a carga dividida pela área da superfície da indentação. O diâmetro da impressão é medido com um microscópio com uma escala sobreposta. O número de dureza Brinell é calculado a partir da equação:
A dureza Brinell do Vidro é de aproximadamente 1550 BHN (convertido).
Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão. Em geral, a fusão é uma mudança de fase de uma substância da fase sólida para a líquida. O ponto de fusão de uma substância é a temperatura na qual essa mudança de fase ocorre. O ponto de fusão também define uma condição na qual o sólido e o líquido podem existir em equilíbrio. Para vários compostos químicos e ligas, é difícil definir o ponto de fusão, pois geralmente são uma mistura de vários elementos químicos.
Vidro – Condutividade Térmica
A condutividade térmica do Vidro é 1,05 W/(m·K).
As características de transferência de calor de um material sólido são medidas por uma propriedade chamada condutividade térmica, k (ou λ), medida em W/mK. É uma medida da capacidade de uma substância de transferir calor através de um material por condução. Observe que a lei de Fourier se aplica a toda matéria, independentemente de seu estado (sólido, líquido ou gasoso), portanto, também é definida para líquidos e gases.
A condutividade térmica da maioria dos líquidos e sólidos varia com a temperatura. Para vapores, também depende da pressão. No geral:
A maioria dos materiais são quase homogêneos, portanto, geralmente podemos escrever k = k(T). Definições semelhantes estão associadas a condutividades térmicas nas direções y e z (ky, kz), mas para um material isotrópico a condutividade térmica é independente da direção de transferência, kx = ky = kz = k.
Vidro – Calor Específico
O calor específico do Vidro é 840 J/gK.
Calor específico, ou capacidade calorífica específica, é uma propriedade relacionada à energia interna que é muito importante na termodinâmica. As propriedades intensivas cv e cp são definidas para substâncias compressíveis puras simples como derivadas parciais da energia interna u(T, v) e entalpia h(T, p), respectivamente:
onde os subscritos v e p denotam as variáveis mantidas fixas durante a diferenciação. As propriedades cve cp são chamadas de calores específicos (ou capacidades de calor) porque, sob certas condições especiais, elas relacionam a mudança de temperatura de um sistema com a quantidade de energia adicionada pela transferência de calor. Suas unidades no SI são J/kg K ou J/mol K.
O carboneto de boro (fórmula química aproximadamente B4C) é uma cerâmica de boro-carbono extremamente dura e um material covalente. É um dos materiais mais duros conhecidos, ocupando o terceiro lugar atrás do diamante e do nitreto de boro cúbico. É o material mais duro produzido em grandes quantidades.
Resumo
Nome
Carboneto de Boro
Fase em STP
sólido
Densidade
2520 kg/m3
Resistência à tração
500 MPa
Força de rendimento
N/D
Módulo de elasticidade de Young
460 GPa
Dureza Brinell
40000 BHN
Ponto de fusão
2427 °C
Condutividade térmica
30 W/mK
Capacidade de calor
1000 J/gK
Preço
160 $/kg
Composição do Carboneto de Boro
Carboneto de boro, (B4C), composto cristalino de boro e carbono. O carboneto de boro tem uma estrutura cristalina complexa típica de boretos baseados em icosaedro.
17%
83%
Aplicações do Carboneto de Boro
Source: wikipedia.org License: CC-BY SA 3.0
Devido à sua alta dureza, o pó de carboneto de boro é usado como abrasivo em aplicações de polimento e lapidação, e também como abrasivo solto em aplicações de corte, como corte por jato de água. Devido à sua dureza, juntamente com a sua densidade muito baixa, encontrou aplicação como agente de reforço do alumínio em armaduras militares e bicicletas de alto desempenho, e sua resistência ao desgaste fez com que fosse empregado em bicos de jateamento e vedações de bombas. O carboneto de boro também é usado em hastes de controle em reatores nucleares.
Propriedades Mecânicas do Carboneto de Boro
Força do Carboneto de Boro
Na mecânica dos materiais, a resistência de um material é sua capacidade de suportar uma carga aplicada sem falha ou deformação plástica. A resistência dos materiais considera basicamente a relação entre as cargas externas aplicadas a um material e a deformação resultante ou alteração nas dimensões do material. Ao projetar estruturas e máquinas, é importante considerar esses fatores, para que o material selecionado tenha resistência adequada para resistir às cargas ou forças aplicadas e manter sua forma original.
A resistência de um material é a sua capacidade de suportar esta carga aplicada sem falha ou deformação plástica. Para tensão de tração, a capacidade de um material ou estrutura de suportar cargas que tendem a se alongar é conhecida como resistência à tração final (UTS). O limite de escoamento ou tensão de escoamento é a propriedade do material definida como a tensão na qual um material começa a se deformar plasticamente, enquanto o ponto de escoamento é o ponto onde a deformação não linear (elástica + plástica) começa. No caso de tensão de tração de uma barra uniforme (curva tensão-deformação), a lei de Hooke descreve o comportamento de uma barra na região elástica. O módulo de elasticidade de Young é o módulo de elasticidade para tensões de tração e compressão no regime de elasticidade linear de uma deformação uniaxial e geralmente é avaliado por ensaios de tração.
A resistência à tração final do Carboneto de Boro é de 500 MPa.
Força de rendimento do Carboneto de Boro
O limite de escoamento do Carboneto de Boroé N/A.
Módulo de Elasticidade do Carboneto de Boro
O módulo de elasticidade de Young do Carboneto de Boro é de 460 MPa.
Dureza do Carboneto de Boro
Na ciência dos materiais, a dureza é a capacidade de suportar o recuo da superfície (deformação plástica localizada) e arranhões. O teste de dureza Brinell é um dos testes de dureza de indentação, que foi desenvolvido para testes de dureza. Nos testes Brinell, um penetrador esférico duro é forçado sob uma carga específica na superfície do metal a ser testado.
O número de dureza Brinell (HB) é a carga dividida pela área da superfície da indentação. O diâmetro da impressão é medido com um microscópio com uma escala sobreposta. O número de dureza Brinell é calculado a partir da equação:
A dureza Brinell do Carboneto de Boro é de aproximadamente 40000 BHN (convertido).
Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão. Em geral, a fusão é uma mudança de fase de uma substância da fase sólida para a líquida. O ponto de fusão de uma substância é a temperatura na qual essa mudança de fase ocorre. O ponto de fusão também define uma condição na qual o sólido e o líquido podem existir em equilíbrio. Para vários compostos químicos e ligas, é difícil definir o ponto de fusão, pois geralmente são uma mistura de vários elementos químicos.
Carboneto de Boro – Condutividade Térmica
A condutividade térmica do Carboneto de Boro é 30 W/(m·K).
As características de transferência de calor de um material sólido são medidas por uma propriedade chamada condutividade térmica, k (ou λ), medida em W/mK. É uma medida da capacidade de uma substância de transferir calor através de um material por condução. Observe que a lei de Fourier se aplica a toda matéria, independentemente de seu estado (sólido, líquido ou gasoso), portanto, também é definida para líquidos e gases.
A condutividade térmica da maioria dos líquidos e sólidos varia com a temperatura. Para vapores, também depende da pressão. No geral:
A maioria dos materiais são quase homogêneos, portanto, geralmente podemos escrever k = k(T). Definições semelhantes estão associadas a condutividades térmicas nas direções y e z (ky, kz), mas para um material isotrópico a condutividade térmica é independente da direção de transferência, kx = ky = kz = k.
Carboneto de Boro – Calor Específico
O calor específico do Carboneto de Boro é 1000 J/gK.
Calor específico, ou capacidade calorífica específica, é uma propriedade relacionada à energia interna que é muito importante na termodinâmica. As propriedades intensivas cv e cp são definidas para substâncias compressíveis puras simples como derivadas parciais da energia interna u(T, v) e entalpia h(T, p), respectivamente:
onde os subscritos v e p denotam as variáveis mantidas fixas durante a diferenciação. As propriedades cv e cp são chamadas de calores específicos (ou capacidades de calor) porque, sob certas condições especiais, elas relacionam a mudança de temperatura de um sistema com a quantidade de energia adicionada pela transferência de calor. Suas unidades no SI são J/kg K ou J/mol K.
A grafite é uma forma cristalina do elemento carbono com seus átomos dispostos em uma estrutura hexagonal. Sua combinação incomum de propriedades deve-se à estrutura cristalina do grafite. Os átomos de carbono estão dispostos hexagonalmente em um sistema de anel condensado planar. As camadas são empilhadas paralelamente umas às outras. Os átomos dentro dos anéis estão ligados covalentemente, enquanto as camadas estão frouxamente ligadas entre si por forças de van der Waals. Ocorre naturalmente nesta forma e é a forma mais estável de carbono sob condições padrão. Embora o grafite seja flexível, não é elástico e possui alta condutividade elétrica e térmica. Também é quimicamente inerte e altamente refratário. Como o grafite exibe baixa adsorção de raios X e nêutrons, é muito valioso em aplicações nucleares.
Resumo
Nome
Grafite
Fase em STP
sólido
Densidade
2260 kg/m3
Resistência à tração
14 MPa
Força de rendimento
N/D
Módulo de elasticidade de Young
11,5 GPa
Dureza Brinell
5 BHN
Ponto de fusão
3600 °C
Condutividade térmica
200 W/mK
Capacidade de calor
720 J/gK
Preço
3 $/kg
Composição de Grafite
Sua combinação incomum de propriedades deve-se à estrutura cristalina do grafite. Os átomos de carbono estão dispostos hexagonalmente em um sistema de anel condensado planar. As camadas são empilhadas paralelamente umas às outras. Os átomos dentro dos anéis estão ligados covalentemente, enquanto as camadas estão frouxamente ligadas entre si por forças de van der Waals. Ocorre naturalmente nesta forma e é a forma mais estável de carbono sob condições padrão.
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Aplicações de Grafite
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As propriedades do grafite determinam a variedade das áreas de suas aplicações na indústria, transporte, energética, defesa, medicina, ciência, esporte. Devido à sua estabilidade em altas temperaturas e inércia química, o grafite é o candidato perfeito para material refratário. De acordo com o USGS, o consumo de grafite natural nos EUA em refratários foi de 12500 toneladas em 2010. As escovas de carvão para motores elétricos são fabricadas com grafite sintético de alta pureza. O grafite de alta pureza também é usado em reatores nucleares como moderador de nêutrons. Isto é devido à sua seção transversal de absorção muito baixa. A grafite natural na fabricação de aço é usada principalmente para aumentar o teor de carbono no aço fundido.
Propriedades Mecânicas do Grafite
Força do Grafite
Na mecânica dos materiais, a resistência de um material é sua capacidade de suportar uma carga aplicada sem falha ou deformação plástica. A resistência dos materiais considera basicamente a relação entre as cargas externas aplicadas a um material e a deformação resultante ou alteração nas dimensões do material. Ao projetar estruturas e máquinas, é importante considerar esses fatores, para que o material selecionado tenha resistência adequada para resistir às cargas ou forças aplicadas e manter sua forma original.
A resistência de um material é a sua capacidade de suportar esta carga aplicada sem falha ou deformação plástica. Para tensão de tração, a capacidade de um material ou estrutura de suportar cargas que tendem a se alongar é conhecida como resistência à tração final (UTS). O limite de escoamento ou tensão de escoamento é a propriedade do material definida como a tensão na qual um material começa a se deformar plasticamente, enquanto o ponto de escoamento é o ponto onde a deformação não linear (elástica + plástica) começa. No caso de tensão de tração de uma barra uniforme (curva tensão-deformação), a lei de Hooke descreve o comportamento de uma barra na região elástica. O módulo de elasticidade de Young é o módulo de elasticidade para tensões de tração e compressão no regime de elasticidade linear de uma deformação uniaxial e geralmente é avaliado por ensaios de tração.
A resistência à tração final do Grafite é de 14 MPa.
Força de Cedência de Grafite
O limite de escoamento do Grafite é N/A.
Módulo de Elasticidade do Grafite
O módulo de elasticidade de Young do Grafite é 11,5 MPa.
Dureza do Grafite
Na ciência dos materiais, a dureza é a capacidade de suportar o recuo da superfície (deformação plástica localizada) e arranhões. O teste de dureza Brinell é um dos testes de dureza de indentação, que foi desenvolvido para testes de dureza. Nos testes Brinell, um penetrador esférico duro é forçado sob uma carga específica na superfície do metal a ser testado.
O número de dureza Brinell (HB) é a carga dividida pela área da superfície da indentação. O diâmetro da impressão é medido com um microscópio com uma escala sobreposta. O número de dureza Brinell é calculado a partir da equação:
A dureza Brinell do Grafite é de aproximadamente 5 BHN (convertido).
Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão. Em geral, a fusão é uma mudança de fase de uma substância da fase sólida para a líquida. O ponto de fusão de uma substância é a temperatura na qual essa mudança de fase ocorre. O ponto de fusão também define uma condição na qual o sólido e o líquido podem existir em equilíbrio. Para vários compostos químicos e ligas, é difícil definir o ponto de fusão, pois geralmente são uma mistura de vários elementos químicos.
Grafite – Condutividade Térmica
A condutividade térmica do Grafite é 200 W/(m·K).
As características de transferência de calor de um material sólido são medidas por uma propriedade chamada condutividade térmica, k (ou λ), medida em W/mK. É uma medida da capacidade de uma substância de transferir calor através de um material por condução. Observe que a lei de Fourier se aplica a toda matéria, independentemente de seu estado (sólido, líquido ou gasoso), portanto, também é definida para líquidos e gases.
A condutividade térmica da maioria dos líquidos e sólidos varia com a temperatura. Para vapores, também depende da pressão. No geral:
A maioria dos materiais são quase homogêneos, portanto, geralmente podemos escrever k = k(T). Definições semelhantes estão associadas a condutividades térmicas nas direções y e z (ky, kz), mas para um material isotrópico a condutividade térmica é independente da direção de transferência, kx = ky = kz = k.
Grafite – Calor Específico
O calor específico do Grafite é 720 J/gK.
Calor específico, ou capacidade calorífica específica, é uma propriedade relacionada à energia interna que é muito importante na termodinâmica. As propriedades intensivas cv e cp são definidas para substâncias compressíveis puras simples como derivadas parciais da energia interna u(T, v) e entalpia h(T, p), respectivamente:
onde os subscritos v e p denotam as variáveis mantidas fixas durante a diferenciação. As propriedades cve cp são chamadas de calores específicos (ou capacidades de calor) porque, sob certas condições especiais, elas relacionam a mudança de temperatura de um sistema com a quantidade de energia adicionada pela transferência de calor. Suas unidades no SI são J/kg K ou J/mol K.
A fibra de carbono é um polímero que é um material muito forte que também é muito leve. As fibras de carbono têm várias vantagens, incluindo alta rigidez, alta resistência à tração, baixo peso, alta resistência química, tolerância a altas temperaturas e baixa expansão térmica. A fibra de carbono é cinco vezes mais forte que o aço e duas vezes mais rígida. Embora a fibra de carbono seja mais forte e rígida que o aço, é mais leve que o aço; tornando-o o material de fabricação ideal para muitas peças. As fibras de carbono são geralmente combinadas com outros materiais para formar um compósito.
Resumo
Nome
Fibra de Carbono
Fase em STP
sólido
Densidade
2000 kg/m3
Resistência à tração
4000 MPa
Força de rendimento
2500 MPa
Módulo de elasticidade de Young
500 GPa
Dureza Brinell
N/D
Ponto de fusão
3657 °C
Condutividade térmica
100 W/mK
Capacidade de calor
800 J/gK
Preço
22 $/kg
Composição da Fibra de Carbono
Para produzir uma fibra de carbono, os átomos de carbono são unidos em cristais que são mais ou menos alinhados paralelamente ao longo eixo da fibra, pois o alinhamento do cristal dá à fibra uma alta relação resistência-volume (em outras palavras, é forte pelo seu tamanho). Vários milhares de fibras de carbono são agrupadas para formar uma estopa, que pode ser usada sozinha ou tecida em um tecido.
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Aplicações de Fibra de Carbono
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A fibra de carbono é usada principalmente para reforçar materiais compósitos, particularmente a classe de materiais conhecidos como polímeros reforçados com fibra de carbono ou grafite. A fibra de carbono pode ter um custo maior do que outros materiais o que tem sido um dos fatores limitantes de adoção. Em uma comparação entre materiais de aço e fibra de carbono para materiais automotivos, a fibra de carbono pode ser 10-12x mais cara. O uso crescente de compósitos de fibra de carbono está substituindo o alumínio das aplicações aeroespaciais em favor de outros metais devido a problemas de corrosão galvânica.
Propriedades Mecânicas da Fibra de Carbono
Força da Fibra de Carbono
Na mecânica dos materiais, a resistência de um material é sua capacidade de suportar uma carga aplicada sem falha ou deformação plástica. A resistência dos materiais considera basicamente a relação entre as cargas externas aplicadas a um material e a deformação resultante ou alteração nas dimensões do material. Ao projetar estruturas e máquinas, é importante considerar esses fatores, para que o material selecionado tenha resistência adequada para resistir às cargas ou forças aplicadas e manter sua forma original.
A resistência de um material é a sua capacidade de suportar esta carga aplicada sem falha ou deformação plástica. Para tensão de tração, a capacidade de um material ou estrutura de suportar cargas que tendem a se alongar é conhecida como resistência à tração final (UTS). O limite de escoamento ou tensão de escoamento é a propriedade do material definida como a tensão na qual um material começa a se deformar plasticamente, enquanto o ponto de escoamento é o ponto onde a deformação não linear (elástica + plástica) começa. No caso de tensão de tração de uma barra uniforme (curva tensão-deformação), a lei de Hooke descreve o comportamento de uma barra na região elástica. O módulo de elasticidade de Young é o módulo de elasticidade para tensões de tração e compressão no regime de elasticidade linear de uma deformação uniaxial e geralmente é avaliado por ensaios de tração.
A resistência à tração final da Fibra de Carbono é de 4000 MPa.
Força de Cedência da Fibra de Carbono
A força de rendimento da Fibra de Carbonoé de 2500 MPa.
Módulo de Elasticidade da Fibra de Carbono
O módulo de elasticidade de Young da Fibra de Carbono é de 500 MPa.
Dureza da Fibra de Carbono
Na ciência dos materiais, a dureza é a capacidade de suportar o recuo da superfície (deformação plástica localizada) e arranhões. O teste de dureza Brinell é um dos testes de dureza de indentação, que foi desenvolvido para testes de dureza. Nos testes Brinell, um penetrador esférico duro é forçado sob uma carga específica na superfície do metal a ser testado.
O número de dureza Brinell (HB) é a carga dividida pela área da superfície da indentação. O diâmetro da impressão é medido com um microscópio com uma escala sobreposta. O número de dureza Brinell é calculado a partir da equação:
A dureza Brinell da Fibra de Carbono é aproximadamente N/A.
Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão. Em geral, a fusão é uma mudança de fase de uma substância da fase sólida para a líquida. O ponto de fusão de uma substância é a temperatura na qual essa mudança de fase ocorre. O ponto de fusão também define uma condição na qual o sólido e o líquido podem existir em equilíbrio. Para vários compostos químicos e ligas, é difícil definir o ponto de fusão, pois geralmente são uma mistura de vários elementos químicos.
Fibra de Carbono – Condutividade Térmica
A condutividade térmica da Fibra de Carbono é de 100 W/(m·K).
As características de transferência de calor de um material sólido são medidas por uma propriedade chamada condutividade térmica, k (ou λ), medida em W/mK. É uma medida da capacidade de uma substância de transferir calor através de um material por condução. Observe que a lei de Fourier se aplica a toda matéria, independentemente de seu estado (sólido, líquido ou gasoso), portanto, também é definida para líquidos e gases.
A condutividade térmica da maioria dos líquidos e sólidos varia com a temperatura. Para vapores, também depende da pressão. No geral:
A maioria dos materiais são quase homogêneos, portanto, geralmente podemos escrever k = k(T). Definições semelhantes estão associadas a condutividades térmicas nas direções y e z (ky, kz), mas para um material isotrópico a condutividade térmica é independente da direção de transferência, kx = ky = kz = k.
Fibra de Carbono – Calor Específico
O calor específico da Fibra de Carbono é 800 J/g K.
Calor específico, ou capacidade calorífica específica, é uma propriedade relacionada à energia interna que é muito importante na termodinâmica. As propriedades intensivas cv e cp são definidas para substâncias compressíveis puras simples como derivadas parciais da energia interna u(T, v) e entalpia h(T, p), respectivamente:
onde os subscritos v e p denotam as variáveis mantidas fixas durante a diferenciação. As propriedades cve cp são chamadas de calores específicos (ou capacidades de calor) porque, sob certas condições especiais, elas relacionam a mudança de temperatura de um sistema com a quantidade de energia adicionada pela transferência de calor. Suas unidades no SI são J/kg K ou J/mol K.
O polietileno é um termoplástico de engenharia esbranquiçado, semicristalino e efetivamente opaco. O polietileno é classificado por sua densidade e ramificação. Do polietileno de baixa densidade (LDPE) ao polietileno de ultra-alto peso molecular (UHMWPE). Suas propriedades mecânicas dependem significativamente de variáveis como a extensão e o tipo de ramificação, a estrutura cristalina e o peso molecular.
Resumo
Nome
Polietileno
Fase em STP
sólido
Densidade
950 kg/m3
Resistência à tração
30 MPa
Força de rendimento
20 MPa
Módulo de elasticidade de Young
1 GPa
Dureza Brinell
40 BHN
Ponto de fusão
317 °C
Condutividade térmica
0,5 W/mK
Capacidade de calor
1550 J/gK
Preço
0,9 $/kg
Composição do Polietileno
Sua estrutura de repetição é (-CH2CH2-)x, que é escrita como polietileno em vez de polimetileno (-CH2)x, em deferência aos vários mecanismos de polimerização de etileno. O PE tem uma simplicidade enganosa.
85%
15%
Aplicações de Polietileno
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O polietileno (PE) é o polímero de maior volume do mundo. Sua alta tenacidade, ductilidade, excelente resistência química, baixa permeabilidade ao vapor de água e baixíssima absorção de água, combinados com a facilidade com que pode ser processado, tornam o PE de todos os diferentes graus de densidade uma opção atraente para uma variedade de produtos. A partir de 2017, mais de 100 milhões de toneladas de resinas de polietileno estão sendo produzidas anualmente, representando 34% do mercado total de plásticos. O PE é limitado por seu módulo relativamente baixo, tensão de escoamento e ponto de fusão. PE é usado para fazer recipientes, garrafas, filmes e tubos, entre outras coisas. O LDPE combina alta resistência ao impacto, tenacidade e ductilidade para torná-lo o material de escolha para filmes de embalagem, que é uma de suas maiores aplicações.
Propriedades Mecânicas do Polietileno
Força do Polietileno
Na mecânica dos materiais, a resistência de um material é sua capacidade de suportar uma carga aplicada sem falha ou deformação plástica. A resistência dos materiais considera basicamente a relação entre as cargas externas aplicadas a um material e a deformação resultante ou alteração nas dimensões do material. Ao projetar estruturas e máquinas, é importante considerar esses fatores, para que o material selecionado tenha resistência adequada para resistir às cargas ou forças aplicadas e manter sua forma original.
A resistência de um material é a sua capacidade de suportar esta carga aplicada sem falha ou deformação plástica. Para tensão de tração, a capacidade de um material ou estrutura de suportar cargas que tendem a se alongar é conhecida como resistência à tração final (UTS). O limite de escoamento ou tensão de escoamento é a propriedade do material definida como a tensão na qual um material começa a se deformar plasticamente, enquanto o ponto de escoamento é o ponto onde a deformação não linear (elástica + plástica) começa. No caso de tensão de tração de uma barra uniforme (curva tensão-deformação), a lei de Hooke descreve o comportamento de uma barra na região elástica. O módulo de elasticidade de Young é o módulo de elasticidade para tensões de tração e compressão no regime de elasticidade linear de uma deformação uniaxial e geralmente é avaliado por ensaios de tração.
A resistência à tração final do Polietileno é de 30 MPa.
Força de Cedência de Polietileno
O limite de escoamento do Polietileno é de 20 MPa.
Módulo de Elasticidade do Polietileno
O módulo de elasticidade de Young do Polietileno é de 1 MPa.
Dureza do Polietileno
Na ciência dos materiais, a dureza é a capacidade de suportar o recuo da superfície (deformação plástica localizada) e arranhões. O teste de dureza Brinell é um dos testes de dureza de indentação, que foi desenvolvido para testes de dureza. Nos testes Brinell, um penetrador esférico duro é forçado sob uma carga específica na superfície do metal a ser testado.
O número de dureza Brinell (HB) é a carga dividida pela área da superfície da indentação. O diâmetro da impressão é medido com um microscópio com uma escala sobreposta. O número de dureza Brinell é calculado a partir da equação:
A dureza Brinell do Polietileno é de aproximadamente 40 BHN (convertido).
Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão. Em geral, a fusão é uma mudança de fase de uma substância da fase sólida para a líquida. O ponto de fusão de uma substância é a temperatura na qual essa mudança de fase ocorre. O ponto de fusão também define uma condição na qual o sólido e o líquido podem existir em equilíbrio. Para vários compostos químicos e ligas, é difícil definir o ponto de fusão, pois geralmente são uma mistura de vários elementos químicos.
Polietileno – Condutividade Térmica
A condutividade térmica do Polietileno é de 0,5 W/(m·K).
As características de transferência de calor de um material sólido são medidas por uma propriedade chamada condutividade térmica, k (ou λ), medida em W/mK. É uma medida da capacidade de uma substância de transferir calor através de um material por condução. Observe que a lei de Fourier se aplica a toda matéria, independentemente de seu estado (sólido, líquido ou gasoso), portanto, também é definida para líquidos e gases.
A condutividade térmica da maioria dos líquidos e sólidos varia com a temperatura. Para vapores, também depende da pressão. No geral:
A maioria dos materiais são quase homogêneos, portanto, geralmente podemos escrever k = k(T). Definições semelhantes estão associadas a condutividades térmicas nas direções y e z (ky, kz), mas para um material isotrópico a condutividade térmica é independente da direção de transferência, kx = ky = kz = k.
Polietileno – Calor Específico
O calor específico do Polietileno é 1550 J/g K.
Calor específico, ou capacidade calorífica específica, é uma propriedade relacionada à energia interna que é muito importante na termodinâmica. As propriedades intensivas cv e cp são definidas para substâncias compressíveis puras simples como derivadas parciais da energia interna u(T, v) e entalpia h(T, p), respectivamente:
onde os subscritos v e p denotam as variáveis mantidas fixas durante a diferenciação. As propriedades cve cp são chamadas de calores específicos (ou capacidades de calor) porque, sob certas condições especiais, elas relacionam a mudança de temperatura de um sistema com a quantidade de energia adicionada pela transferência de calor. Suas unidades no SI são J/kg K ou J/mol K.
O polipropileno tem propriedades semelhantes ao polietileno, mas é um pouco mais duro e mais resistente ao calor. É um material branco, mecanicamente robusto e de alta resistência química. O polipropileno é reciclável e possui o número “5” como código de identificação da resina.
Resumo
Nome
Polipropileno
Fase em STP
sólido
Densidade
900 kg/m3
Resistência à tração
27 MPa
Força de rendimento
N/D
Módulo de elasticidade de Young
1,3 GPa
Dureza Brinell
50 BHN
Ponto de fusão
337 °C
Condutividade térmica
0,2 W/mK
Capacidade de calor
1700 J/gK
Preço
1,1 $/kg
Composição de Polipropileno
É semelhante ao polietileno em estrutura, exceto pela substituição de um grupo hidrogênio por um grupo metil em todos os outros carbonos.
86%
14%
Aplicações do Polipropileno
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O polipropileno é um polímero versátil usado em aplicações de filmes a fibras. O polipropileno é o segundo plástico commodity mais produzido (depois do polietileno). Em 2019, o mercado global de polipropileno valia US$ 126,03 bilhões. O polipropileno tem muitas aplicações. As aplicações de moldagem por injeção abrangem uma ampla gama de usos automotivos, como luzes de teto, painéis de chute e caixas de bateria de carro, até peças de bagagem e máquinas de lavar. O PP preenchido pode ser usado em aplicações automotivas, como suportes e tampas de motor.
Propriedades Mecânicas do Polipropileno
Força do Polipropileno
Na mecânica dos materiais, a resistência de um material é sua capacidade de suportar uma carga aplicada sem falha ou deformação plástica. A resistência dos materiais considera basicamente a relação entre as cargas externas aplicadas a um material e a deformação resultante ou alteração nas dimensões do material. Ao projetar estruturas e máquinas, é importante considerar esses fatores, para que o material selecionado tenha resistência adequada para resistir às cargas ou forças aplicadas e manter sua forma original.
A resistência de um material é a sua capacidade de suportar esta carga aplicada sem falha ou deformação plástica. Para tensão de tração, a capacidade de um material ou estrutura de suportar cargas que tendem a se alongar é conhecida como resistência à tração final (UTS). O limite de escoamento ou tensão de escoamento é a propriedade do material definida como a tensão na qual um material começa a se deformar plasticamente, enquanto o ponto de escoamento é o ponto onde a deformação não linear (elástica + plástica) começa. No caso de tensão de tração de uma barra uniforme (curva tensão-deformação), a lei de Hooke descreve o comportamento de uma barra na região elástica. O módulo de elasticidade de Young é o módulo de elasticidade para tensões de tração e compressão no regime de elasticidade linear de uma deformação uniaxial e geralmente é avaliado por ensaios de tração.
A resistência à tração final do Polipropileno é de 27 MPa.
Força de Cedência de Polipropileno
O limite de escoamento do Polipropileno é N/A.
Módulo de Elasticidade do Polipropileno
O módulo de elasticidade de Young do Polipropileno é de 1,3 MPa.
Dureza do Polipropileno
Na ciência dos materiais, a dureza é a capacidade de suportar o recuo da superfície (deformação plástica localizada) e arranhões. O teste de dureza Brinell é um dos testes de dureza de indentação, que foi desenvolvido para testes de dureza. Nos testes Brinell, um penetrador esférico duro é forçado sob uma carga específica na superfície do metal a ser testado.
O número de dureza Brinell (HB) é a carga dividida pela área da superfície da indentação. O diâmetro da impressão é medido com um microscópio com uma escala sobreposta. O número de dureza Brinell é calculado a partir da equação:
A dureza Brinell do Polipropileno é de aproximadamente 50 BHN (convertido).
Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão. Em geral, a fusão é uma mudança de fase de uma substância da fase sólida para a líquida. O ponto de fusão de uma substância é a temperatura na qual essa mudança de fase ocorre. O ponto de fusão também define uma condição na qual o sólido e o líquido podem existir em equilíbrio. Para vários compostos químicos e ligas, é difícil definir o ponto de fusão, pois geralmente são uma mistura de vários elementos químicos.
Polipropileno – Condutividade Térmica
A condutividade térmica do Polipropileno é 0,2 W/(m·K).
As características de transferência de calor de um material sólido são medidas por uma propriedade chamada condutividade térmica, k (ou λ), medida em W/mK. É uma medida da capacidade de uma substância de transferir calor através de um material por condução. Observe que a lei de Fourier se aplica a toda matéria, independentemente de seu estado (sólido, líquido ou gasoso), portanto, também é definida para líquidos e gases.
A condutividade térmica da maioria dos líquidos e sólidos varia com a temperatura. Para vapores, também depende da pressão. No geral:
A maioria dos materiais são quase homogêneos, portanto, geralmente podemos escrever k = k(T). Definições semelhantes estão associadas a condutividades térmicas nas direções y e z (ky, kz), mas para um material isotrópico a condutividade térmica é independente da direção de transferência, kx = ky = kz = k.
Polipropileno – Calor Específico
O calor específico do Polipropileno é 1700 J/g K.
Calor específico, ou capacidade calorífica específica, é uma propriedade relacionada à energia interna que é muito importante na termodinâmica. As propriedades intensivas cv e cp são definidas para substâncias compressíveis puras simples como derivadas parciais da energia interna u(T, v) e entalpia h(T, p), respectivamente:
onde os subscritos v e p denotam as variáveis mantidas fixas durante a diferenciação. As propriedades cve cp são chamadas de calores específicos (ou capacidades de calor) porque, sob certas condições especiais, elas relacionam a mudança de temperatura de um sistema com a quantidade de energia adicionada pela transferência de calor. Suas unidades no SI são J/kg K ou J/mol K.
