Análise dos mecanismos de fratura de refratários a temperatura ambiente e elevadas com o método da cunha e correlação de imagens

Resumo

Concretos refratários são essenciais para indústrias de base. Sua formulação e caracterização são cruciais na minimização de perdas energéticas e custos do processo. O aumento da previsibilidade de falhas se torna indispensável para reduzir os riscos nestas aplicações em altas temperaturas. Poucos ensaios mecânicos a altas temperaturas são analisados com medidas de campo, mesmo com os vastos estudos sobre estes materiais. Esta abordagem permite a aferição de mecanismos de fratura diretamente na temperatura de serviço. Com microestruturas complexas, a propagação de trincas não é sempre conhecida ao longo da espessura da amostra, mesmo em temperatura ambiente. Esta tese visa preencher esta lacuna propondo a análise de ensaios a alta temperatura do Método da Cunha (MC) com Correlação de Imagens Digitais (CID), e ensaios do MC a temperatura ambiente realizados dentro de um tomógrafo com Correlação de Volumes Digitais (CVD). Com esses resultados de campo (de deslocamentos), se torna possível validar simulação de propagação de trincas em códigos de Elementos Finitos (EF). Um forno será construído com câmeras acopladas e mecanismos que permitem a aquisição de imagens para o MC a altas temperaturas (até 1200°C). O material será selecionado considerando a relevância tecnológica e para apresentar um bom contraste aos raios-X. A geometria será otimizada para melhorar a resolução dos volumes obtidos. É esperado realizar um dos primeiros ensaios do MC em alta temperatura com medidas de campo, e também a temperatura ambiente dentro de um tomógrafo. Ambas as abordagens são complementares para a melhor compreensão de mecanismos de fratura neste teste com propagação estável de trincas, não apenas no interior da amostra, mas também em ambiente próximos da aplicação final. (AU)