Professor da UNIPAMPA participa de eventos sobre materiais e engenharia

Professor da UNIPAMPA participa de eventos sobre materiais e engenharia

O professor e pesquisador Wang Chong, do Campus Alegrete da Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA), participou de duas conferências internacionais relacionadas à geração de novos materiais e de engenharia computacional. Os dois eventos foram sediados em Paris, na França, de 5 a 9 de julho.

Chong apresentou dois trabalhos. O primeiro, com o título Thermal Shock Damage Evaluation of Porous Refractory by Finite Elements Method (Avaliação de Danos por Choque Térmico em Refratários Porosos pelo Método de Elementos Finitos, em tradução livre) foi apresentado na sexta edição da International Conference on Diffusion in Solids and Liquids: Mass Transfer, Heat Transfer and Microstructure and Properties (DSL-2010). O intuito do trabalho, segundo o professor Chong, é estudar uma forma de criar materiais refratários que sejam mais resistentes às alterações de temperatura.

O termo “refratário”, neste caso, refere-se a materiais capazes de suportar altas temperaturas, desenvolvidos para várias aplicações industriais, científicas e mesmo domésticas – essa categoria engloba desde os revestimentos em equipamentos de alta tecnologia, como os usados no setor aeroespacial e de energia, até os tijolos refratários, presentes nas churrasqueiras.

Estudo usou simulação em computador

Para exemplificar a ligação direta da pesquisa com aplicações industriais, o professor Chong referiu-se aos revestimentos usados na siderurgia para a fabricação contínua de lingotes de aço. Com temperaturas que passam de 1000ºC durante a atividade e voltam à temperatura ambiente no repouso, os revestimentos usados para fabricar aço sofrem fissuras e perdem sua utilidade, e o custo da reposição desse material é um dos fatores que encarece a produção do metal. “A distribuição de temperatura em um material depende de muitos fatores: propriedades térmicas do material, porosidade, tamanho e distribuição dos poros, forma e dimensão geométrica da peça, temperatura inicial, condições de resfriamento, entre outras”, explica o professor Chong.

Para estudar o processo, foi usado o software ANSYS, que permitiu criar uma simulação no computador. Assim, foi possível estudar todas as variáveis relacionadas aos estragos que o choque térmico causa nos materiais refratários – primeiro analisando como o calor intenso (na faixa de 600°C a 1.200ºC e voltando naturalmente a uma temperatura de 20ºC) se distribui no material e, depois, verificando os pontos de fissura e as tensões causadas pela variação de temperatura.

Como cada material tem sua capacidade de dilatação sob calor, cada um tem um limite a partir do qual o aumento do calor afeta a capacidade desse material de resistir à dilatação, provocando estragos e perda de integridade. Uma das conclusões práticas foi a de que a criação de um material refratário com maior número de poros finos diminuem consideravelmente os danos causados por choque térmico, fortalecendo a integridade.

Cerâmica avançada

O segundo trabalho, Modeling of Spalling Effect on Toughening in Fiber Reinforced Composites (Modelagem de Efeito de Fragmento no Aumento da Tenacidade de Compostos Reforçados por Fibras, em tradução livre), foi levado à quarta edição da International Conference on Advanced Computational Engineering and Experimenting (ACE-X 2010). Nessa segunda apresentação, a pesquisa trata do desenvolvimento de materiais cerâmicos avançados, com vastas aplicações especializadas nos setores de tecnologia de ponta. O aspecto principal é a redução da fragilidade, uma vez que as peças tendem a trincar facilmente, e já existem diversas pesquisas com esse objetivo, afirma o professor Chong.

O estudo se dedicou a criar um modelo matemático que auxilie na investigação das tensões que são exercidas sobre as fibras que reforçam compostos cerâmicos quando ocorre uma fragmentação. A intenção é avançar no estudo e no desenvolvimento de peças cerâmicas que possuam maior resistência graças ao uso de fibras que reforcem suas estruturas, e entender de que forma essas fibras contribuem para o ganho de tenacidade das peças. “O trabalho serve como uma guia para projetar e desenvolver microestruturas de novos materiais cerâmicos de alto desempenho”, afirma o professor.

Cooperação de alto nível

Entre os contatos realizados nos eventos, a presença do professor Chong rendeu ainda a possibilidade de estabelecer uma cooperação entre a UNIPAMPA e a Universidade de Alberta, no Canadá. A área que seria abrangida é a de desenvolvimento de materiais metálicos de alta resistência e dureza através de processos da nanotecnologia, e o primeiro contato foi estabelecido com o professor Dongyang Li, do Departamento de Materiais da Universidade de Alberta.

A cooperação futura tem boas chances e oportuniza uma integração de pesquisa e informações de alto nível, conta Chong, o que vai requerer infraestrutura de laboratórios e equipamentos. O professor do Campus Alegrete informa ainda que o professor Li deve visitar a UNIPAMPA em breve, para ministrar seminário sobre a área de cooperação.

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