Policarbonato – Tabela de Materiais – Aplicações – Preço

Sobre Policarbonato

O policarbonato (PC) é um polímero termoplástico que contém grupos carbonato em suas estruturas químicas. É um termoplástico de engenharia amorfo, cristalino e incolor, notável por sua alta resistência ao impacto (que permanece alta até -40 °C). Uma desvantagem inclui a necessidade de secagem e processamento em temperatura elevada. O PC tem resistência química limitada a vários solventes aromáticos, incluindo benzeno, tolueno e xileno e tem uma fraqueza a entalhes. 

Resumo

Nome	Policarbonato
Fase em STP	sólido
Densidade	1200 kg/m3
Resistência à tração	60 MPa
Força de rendimento	N/D
Módulo de elasticidade de Young	2,3 GPa
Dureza Brinell	80 BHN
Ponto de fusão	297 °C
Condutividade térmica	0,2 W/mK
Capacidade de calor	1200 J/gK
Preço	2,2 $/kg

Composição do Policarbonato

O policarbonato (PC) é um polímero termoplástico que contém grupos carbonato em suas estruturas químicas. Um éster de carbonato é um éster de ácido carbônico. A estrutura do PC, com suas estruturas de carbonato e bisfenólicas, possui muitas características que promovem suas propriedades diferenciadas. A rigidez da molécula é responsável por fortes propriedades mecânicas, temperaturas elevadas de deflexão de calor e alta estabilidade dimensional em temperaturas elevadas. 

Aplicações do Policarbonato

O policarbonato é usado principalmente para aplicações eletrônicas que capitalizam seus recursos de segurança coletiva. Sendo um bom isolante elétrico e possuindo propriedades resistentes ao calor e ignífugas, é utilizado em diversos produtos associados a hardware elétrico e de telecomunicações. Uma das principais aplicações do policarbonato é a produção de discos compactos, DVDs e discos Blu-ray. As aplicações em que o PC é misturado com ABS aumentam a temperatura de distorção térmica do ABS e melhoram a resistência ao impacto de baixa temperatura do PC. A facilidade de processamento favorável e a economia aprimorada tornam as combinações de PC/ABS adequadas para aplicações de invólucros eletrônicos de paredes finas, como computadores laptop. O PC sozinho é amplamente utilizado como carcaças de aspiradores de pó, carcaças de eletrodomésticos e ferramentas elétricas. Estas são aplicações onde a alta resistência ao impacto do PC, resistência ao calor, durabilidade e acabamento de alta qualidade justificam sua despesa. Também é usado em capacetes de segurança, escudos antimotim, coberturas de aeronaves, caixas de lentes de semáforos e estojos de baterias automotivas. 

Propriedades Mecânicas do Policarbonato

Força do Policarbonato

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 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 tracional 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.

Veja também: Resistência dos Materiais

Resistência à tração final do Policarbonato

A resistência à tração final do Policarbonato é de 60 MPa.

Força de Cedência do Policarbonato

A força de rendimento do Policarbonato é N/A.

Módulo de Elasticidade do Policarbonato

O módulo de elasticidade de Young do Policarbonato é 2,3 GPa.

Dureza do Policarbonato

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 Policarbonato é de aproximadamente 80 BHN (convertido).

Veja também: Dureza dos Materiais

Propriedades Térmicas do Policarbonato

Policarbonato – Ponto de Fusão

O ponto de fusão do Policarbonato é 297 °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.

Policarbonato – Condutividade Térmica

A condutividade térmica do Policarbonato 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.

Policarbonato – Calor Específico

O calor específico do Policarbonato é 1200 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 c_v e c_p 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 c_v e c_p são chamadas de calores específicos (ou capacidades térmicas) 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.

Propriedades e preços de outros materiais

tabela de materiais em resolução de 8k