Ref.: MmeEte12-001

Bancada de medição do efeito torsiocalórico em materiais

Apresentador: Cleber Santiago Alves

Autores (Instituição): Alves, C.S.(Universidade Estadual de Maringá); Colman, F.C.(Universidade Estadual de Maringá); Bona, T.H.(Universidade Paranaense); Zanetti, M.H.(Universidade Estadual de Maringá); Franchetti, L.J.(Universidade Estadual de Maringá); Sakiyama, R.Z.(Universidade Estadual de Maringá); Carvalho, A.M.(Universidade Federal de São Paulo); Silva, R.A.(Universidade Federal de São Paulo); USUDA, Ã.O.(Universidade Federal de São Paulo);

Resumo:
A refrigeração de estado sólido é considerada uma alternativa promissora para substituir os dispositivos convencionais de refrigeração por compressão de vapor. Alguns materiais apresentam mudanças de temperatura quando submetidos a campos externos, como campos elétrico, magnético ou de força. No caso deste último, o fenômeno é nomeado como efeito mecanocalórico. Os efeitos mecanocalóricos podem ser divididos em elastocalórico (tração uniaxial), barocalórico (compressão isostática) e torsiocalórico (tensão de cisalhamento puro), e é neste último que este trabalho está baseado. Este efeito ainda é pouco reportado na literatura, em comparação com os outros efeitos i-calóricos, e não temos conhecimento de um instrumento de bancada capaz de realizar experimentos para medi-lo. Isso posto, o objetivo deste trabalho é o projeto e construção de uma máquina de bancada para a medição deste efeito, que tem sido constantemente aprimorada. Neste estágio de desenvolvimento ela é capaz de realizar testes de torção e tração puros ou combinados em amostras poliméricas e ligas metálicas, sendo empregado um sensor de torque HBM-T22 de 10 N.m e de 1 N.m, com precisão de 0,1 N.m e 0,01 N.m, respectivamente, enquanto na medição de temperatura foram utilizados termopares do tipo TT-T-30-SLE-100, com precisão de 0,2 K. Foram realizadas medidas preliminares do efeito em amostras em amostras de látex, teflon e em uma liga de níquel-titânio (nitinol) com diâmetro na faixa de 8 a 13 milímetros, mantendo-se a tensão ou o ângulo de deformação constantes até a estabilização da temperatura, sendo posteriormente realizada a descarga. Em todos os casos foi possível controlar e medir todos os parâmetros de interesse para a determinação do efeito, que são o ângulo de torção, a taxa de deformação, o torque, a temperatura da superfície da amostra medida e o tempo de ensaio. Os resultados obtidos dessas medições são preliminares e ainda serão necessários mais testes para verificar a sua reprodutibilidade, assim como a confiabilidade dos valores registrados. Ao mesmo tempo, eles apontam que o equipamento é capaz de realizar o ensaio de acordo com o método estabelecido para a medição do efeito torsiocalórico.