ANÁLISE DO COMPORTAMENTO MECÂNICO DE ESPUMAS CERÂMICAS A BASE DE ALUMINA OBTIDAS PELO MÉTODO DA RÉPLICA
Espuma cerâmica; método da réplica; propriedades mecânicas.
Cerâmicas com estrutura celular porosa, denominadas espumas cerâmicas, possuem o potencial de utilização em uma vasta gama de aplicações, tais como: isolamento térmico, suporte catalítico, filtros, dentre outras. Dentre as técnicas para obtenção destas cerâmicas porosas podemos destacar o método da réplica. Este método consiste na impregnação de uma esponja (geralmente polimérica) com uma barbotina cerâmica, seguindo-se um tratamento térmico, onde ocorrerá a decomposição do material orgânico e sinterização do material cerâmico, resultando em uma cerâmica cuja estrutura é uma réplica da esponja impregnada. O conhecimento das propriedades mecânicas destas cerâmicas é importante para que estas possam ser utilizadas comercialmente e Gibson e Ashby desenvolveram um modelo matemático para descrever o comportamento mecânico de sólidos celulares. Este modelo não se mostrou satisfatório para descrever o comportamento das cerâmicas obtidas pelo método da réplica, pois o mesmo não leva em consideração os defeitos provenientes deste tipo de processamento. Neste trabalho foram estudadas cerâmicas porosas de alumina obtidas pelo método da réplica e se propôs modificações no modelo de Gibson e Ashby para se adequar a este material. A esponja polimérica utilizada no processamento foi caracterizada através de análise termogravimétrica e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os materiais obtidos após sinterização foram caracterizados através de testes de resistência mecânica em flexão em 4 pontos e em compressão, densidade e porosidade e por microscopia eletrônica de varredura (MEV). A partir destes resultados avaliou-se o comportamento da resistência mecânica em comparação ao modelo de Gibson e Ashby para sólidos com estrutura celular e foi proposta uma correção deste modelo através de um fator relacionado com o grau de integridade dos filamentos, que considera as trincas presentes na estrutura destes materiais.