Estudo de propriedades térmicas, ablativas e microestruturas de materiais termoestruturados ensaiados em túnel de plasma

• Processo: 07/54432-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2007
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2009
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Aeroespacial
• Pesquisador responsável: Gilberto Petraconi
• Beneficiário: Gilberto Petraconi
• Instituição Sede: Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Assunto(s): Materiais compósitos Resistência dos materiais Propriedades dos materiais Escoamento Plasma (estados da matéria)
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Materiais Termoestruturais | Propriedades Ablativas | Reentrada Atmosferica | Sistemas De Protecao Termica | Tocha De Plasma Supersonica | Tunel De Plasma

Resumo

Neste projeto propomos desenvolver um estudo das propriedades ablativas, térmicas e micro-estruturais de materiais compósitos utilizados em sistemas de proteção térmica, sob condições de alta entalpia e ablativas, gerada por uma tocha de plasma operando em regime de escoamento supersônico em ambiente com controle de pressão, fluxo e natureza dos gases. Este sistema é conhecido como túnel de plasma. Os estudos serão conduzidos no sentido de procurar os limites operacionais (físicos) para estes materiais definidos principalmente pela resistência à oxidação, efeitos de erosão e sublimação, tendo como objetivo testar materiais termoestruturais fornecidos pelo Instituto de Aeronautica e Espaço (IAE) do CTA utilizados como escudo de proteção térmica de veículos espaciais. Estes materiais serão testados no túnel de plasma instalado no Laboratório de Plasma e Processos do ITA, que consiste de um plasmatron (tocha de plasma) operando em regime de escoamento supersônico (até Mach 5) e fluxo de calor de até 4 MJ/m2, necessários para simular em parte o ambiente de reentrada de artefatos espaciais. O túnel de plasma reproduz este ambiente pois pode operar em atmosfera de plasmas reativos de oxigênio e nitrogênio permitindo o controle de pressão parcial e fluxo destes gases. A caracterização deste ambiente será feita avaliando-se a natureza e a taxa de produção das espécies reativas constituintes do jato de plasma e dos produtos da reação destas espécies com materiais termoestruturais para enfim, investigar sobre os efeitos da reatividade destas espécies sobre as propriedades ablativas, térmicas e microestruturais do material processado. (AU)