Efeito da reatividade de jatos de plasmas sobre materiais utilizados como escudo de proteção térmica sob condições ablativas

• Processo: 05/55696-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2007
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2007
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Materiais e Processos para Engenharia Aeronáutica, Aeroespacial
• Pesquisador responsável: Homero Santiago Maciel
• Beneficiário: Alexei Essiptchouk
• Instituição Sede: Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Assunto(s): Jatos (astronomia)
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Erosao | Jatos Supersonicos De Plasma | Plasmas Reativas | Tocha De Plasma | Tunel De Plasma

Resumo

Neste projeto de pós-doutorado propomos caracterizar um jato de plasma térmico gerado de tocha de plasma operando em baixa pressão de uma mistura de gases oxigênio e nitrogênio, avaliando-se a natureza e taxa de produção das espécies reativas constituintes do jato de plasma e dos produtos da reação destas espécies com materiais carbonosos utilizados como escudo de proteção térmica para enfim, investigar sobre os efeitos da reatividade destas espécies sobre as propriedades microestruturais e ablativas da superfície tratada. 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. Amostras de materiais de barreira térmica serão fornecidas pele Instituto de Aeronáutica e Espaço do Centro Técnico Aeroespacial e tratadas em atmosfera de plasma reativo de oxigênio e nitrogênio gerado por uma tocha de plasma em ambiente com controle de pressão, temperatura da superfície, fluxo de gases e tempo de tratamento. Estas amostras serão caracterizadas por análises termogravimétricas (TGA) e pelas técnicas que caracterizam física e estruturalmente a superfície tratada (área da superfície específica, massa específica, análise por difração raios-X, microscopia eletrônica de varredura e força atômica). Os produtos da reação plasma-superfície durante o processo de corrosão (oxidação) das amostras e respectivas taxas de produção serão avaliados por um espectrômetro de massa durante o processo. As propriedades térmicas e eletrostáticas do jato de plasma gerado serão determinadas utilizando-se técnicas de sondas de entalpia, de fluxo térmico e eletrostáticas. Estes estudos permitirão avaliar a reatividade do ambiente de plasma formado, discutindo as diferenças entre vários tipos de amostras em termos da influência das propriedades térmicas e eletrostáticas do jato de plasma gerado, além dos fatores estruturais e químicos. (AU)