Implantação das técnicas de fotoacústica e pc e aplicações em sistemas vítreos
Neste trabalho vamos apresentar a implantação de duas técnicas fototérmicas: a fotoacústica de câmara aberta que possibilita encontrarmos a difusividade térmica dos materiais, e a técnica pc que fornece o valor do produto da densidade pelo calor específico da substância, conhecido como capacidade té...
| Author: | |
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| Format: | doctoral thesis |
| Status: | Published version |
| Publication Date: | 2011 |
| Country: | Brasil |
| Institution: | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) |
| Repository: | Repositório Institucional da UFJF |
| Language: | Portuguese |
| OAI Identifier: | oai:hermes.cpd.ufjf.br:ufjf/5524 |
| Online Access: | https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/5524 |
| Access Level: | Open access |
| Keyword: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA Fotoacústica OPC Difusividade térmica Capacidade térmica volumétrica Condutividade térmica Photoacoustic Thermal Diffusivity Volumetric Heat Capacity Thermal Conductivity |
| Summary: | Neste trabalho vamos apresentar a implantação de duas técnicas fototérmicas: a fotoacústica de câmara aberta que possibilita encontrarmos a difusividade térmica dos materiais, e a técnica pc que fornece o valor do produto da densidade pelo calor específico da substância, conhecido como capacidade térmica volumétrica. Utilizamos também a técnica de lente térmica para a medida da difusividade térmica e do parâmetro dS/dT (taxa de variação do caminho óptico S). As técnicas mencionadas fornecem os parâmetros termo-ópticos (Difusividade Térmica, Condutividade Térmica e dS/dT ) para materiais vítreos como os vidros ferro fosfato, telurito, borossilicato e simulado lunar JSC-1. Modelos teóricos são apresentados e testados. Mostramos que o modelo da flexão termoelástica é dominante na maioria das amostras estudadas. Exceção foi observado no caso de vidros semicondutores (ferro fosfato). Neste caso, correções foram necessárias para o modelo da flexão termoelástica, possibilitando obter: difusividade térmica, coeficiente de difusão de portadores, velocidade de recombinação dos portadores na superfície e tempo de recombinação na superfície. As técnicas foram testadas com amostras de alumínio com 99,99 % de pureza, que possuem as informações térmicas disponíveis na literatura. Nos resultados, identificamos, através da técnica fotoacústica, que o vidro ferro fosfato é um vidro semi-condutor. Vidros ferro fosfato são candidatos para aplicações de vitrificação de resíduos nucleares. Comparações foram feitas com vidros borossilicato que são atualmente usados na vitrificação dos resíduos nucleares. Obtivemos a difusividade térmica, a capacidade térmica volumétrica e a condutividade térmica dos vidros do simulado lunar JSC-1 e telurito. O primeiro se mostrou eficiente para aplicações em exploração espacial e o segundo tem potencial aplicação em dispositivos fotônicos. |
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