O que é o Coeficiente de Poisson?

O coeficiente de Poisson é a razão entre a alteração dimensional sofrida por um material ao longo de um eixo e a contração ao longo do eixo oposto quando o mesmo é submetido à uma solicitação mecânica uniaxial, como tração e compressão.

Ao aplicar tensão de tração a um elástico, por exemplo, é possível observar com facilidade que conforme o material é alongado axialmente, sofre contração na direção transversal, diminuindo sua espessura à medida que alongamento aumenta ao longo do eixo onde a tensão de tração é aplicada.

Da mesma forma, a aplicação de forças compressivas em uma bola de borracha, por exemplo, apresentará um comportamento parecido, uma vez que este material será expandido lateralmente ao longo de seu eixo transversal à medida que é comprimido longitudinalmente.

Por que determinar o Coeficiente de Poisson?

Os valores do Coeficiente de Poisson são frequentemente necessários para as análises de engenharia, uma vez que pode contribuir para a seleção de materiais para projetos estruturais, onde estes estarão sujeitos a solicitações mecânicas durante sua aplicação.

Isto é possível, uma vez que os valores do Coeficiente de Poisson de um determinado material podem contribuir para a previsibilidade de seu comportamento durante uma solicitação mecânica, já que materiais frágeis possuem valores de Coeficiente de Poisson próximos de zero, enquanto materiais elásticos possuem valores próximos à 0,7, por exemplo.

Como o Coeficiente de Poisson é determinado?

O equipamento e procedimento utilizado para a determinação do Coeficiente de Poisson de polímeros é bastante similar ao utilizado no ensaio de tração tradicional. Desta forma, os corpos de prova da amostra são posicionados na garra da máquina universal de ensaio, porém um extensômetro bidirecional deve ser utilizado para medir as deformações e duas direções distintas, axial e transversal.

O extensômetro é um aparato utilizado para que a deformação ocorrida durante o ensaio possa ser obtida com maior acurácia do que a deformação fornecida pelo deslocamento das garras. Após o posicionamento do corpo de prova e do extensômetro, o ensaio é iniciado e a amostra é submetida à uma taxa de deformação especificada por norma (5mm/min, no caso da ASTM D638).

Após o término do ensaio, é possível calcular o Coeficiente de Poisson através da deformação obtida no sentido axial e transversal ao eixo de aplicação da carga, de acordo com a equação:

A Afinko Soluções em Polímeros realiza o ensaio de Coeficiente de Poisson em diversos tipos de materiais. Caso tenha interesse em realizá-lo entre em contato através do e-mail: contato@afinkopolimeros.com.br

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Também conhecida pela sigla AAS (do inglês: Atomic Absorption Spectrometry), A espectroscopia de absorção atômica a é utilizada nas determinações quantitativas de elementos químicos baseada na absorção da radiação por átomos livres no estado gasoso.

O ensaio consiste em identificar os comprimentos de onda e a quantidade de cada um destes comprimentos absorvidos pelos átomos da amostra.  Através destes valores e da comparação com padrões de referência, já conhecidos, é possível identificar e quantificar os elementos de interesse.

Figura: Imagem de um equipamento de Espectroscopia de Absorção Atômica

Quais as informações obtidas na Espectroscopia de Absorção Atômica?

A técnica AAS tem como objetivo a determinação quantitativa de elementos químicos, sejam estes metais, semimetais e alguns não metais, em uma ampla variedade de amostras.

Dentre suas aplicações, é possível determinar elementos químicos presentes em ligas metálicas, em materiais cerâmicos e poliméricos. Além disso, é possível identificar elementos químicos em amostras ambientais, como por exemplo: solos, amostras de água, plantas e etc.

Os resíduos sólidos, como lixo eletrônico, materiais geológicos e alimentos também fazem parte das amostras que podem ter elementos químicos identificados e quantificados por esta análise, completando a grande grama de produtos que podem ser caracterizadas.

Como funciona o ensaio de Espectroscopia de Absorção Atômica?

As amostras em análise podem ser inseridas no estado gasoso ou no estado líquido. No segundo caso, para que o elemento químico de interesse esteja disponível no estado gasoso, é necessário a utilização de um dispositivo conhecido como atomizador. Os atomizadores são responsáveis por converter amostras líquidas em átomos livres, capazes de absorver energia.

Os dois tipos de atomizadores mais utilizados são a chama e o forno de grafite. A principal diferença entre eles é a sensibilidade na detecção da concentração do elemento em estudo, A chama utilizada como atomizador pode identificar elementos em níveis de parte por milhão (ppm), enquanto os fornos de grafite utilizados como atomizadores permitem identificar concentrações menores, em níveis de parte por bilhão (ppb).

Após os átomos da amostra estarem dispostos no estado gasoso, uma lâmpada presente no equipamento é responsável por fornecer radiação aos átomos. Um monocromador, também presente no equipamento é responsável por selecionar o comprimento de onda adequado para o elemento investigado.

Após este procedimento, os detectores realizam a medida dos comprimentos de ondas absorvidos pelos átomos, bem como da intensidade absorvida. Através desta medida é possível determinar e quantificar a presença dos elementos químicos, de acordo com o objetivo da análise.

A Afinko Soluções em Polímeros realiza o Ensaio de Espectroscopia de Absorção Atômica (AAS) em diversos tipos de materiais. Caso tenha interesse em realizá-lo entre em contato através do e-mail: contato@afinkopolimeros.com.br

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O ensaio de ICP-OES é uma análise química bastante utilizada na identificação de elementos químicos presentes na amostra em análise.

Qual o princípio de funcionamento do ensaio de ICP-OES?

O ensaio conhecido como ICP-OES (Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry) significa Espectroscopia de Emissão Atômica por Plasma Acoplado Indutivamente e é uma das ferramentas mais populares utilizadas para a determinação de elementos e traços em diversos tipos de amostras.

O princípio de funcionamento desta técnica de caracterização baseia-se na medida da radiação eletromagnética, das regiões do visível e ultravioleta emitida por átomos e íons excitados quando estes retornam ao seu estado fundamental.

Imagem: Equipamento de ensaio ICP-OES (Fonte: Acervo próprio)

O processo de ionização (excitação) dos átomos é realizado com a utilização de um plasma, com temperaturas acima de 6000K, com energia suficiente para promover o fenômeno de excitação na maioria dos elementos químicos existentes, possibilitando a identificação de uma ampla gama de elementos como metais, semimetais e terras raras.

A radiação é medida através da detecção óptica nas características dos comprimentos de ondas padrão dos elementos de interesse da análise, onde através de uma comparação entre os comprimentos de ondas obtidos no resultado e os padrões de emissão de cada elemento químico, é possível quantificar sua presença em uma amostra.

A maioria dos elementos da tabela periódica pode ser identificada a partir da técnica de ICP-OES, porém existem exceções, como os elementos que entram naturalmente no plasma, como por exemplo o Argônio (material do qual o plasma utilizado na análise é composto). Além disso, existem algumas limitações para quantificar elementos bastante abundantes na atmosfera, como Nitrogênio e Oxigênio e elementos muito eletronegativos, como os halogênios.

Por que realizar o ensaio de ICP-OES?

Como esta técnica permite a identificação de diversos elementos, é possível a determinação de elementos químicos de ligas metálicas, de materiais cerâmicos e poliméricos. Além disso, é possível obter informações sobre a presença de elementos químicos em amostras ambientais, como: solo, água e plantas.

O ensaio de ICP-OES também é uma ferramenta bastante utilizada em análises de metais pesados de alguns produtos, como por exemplo brinquedos, já que existem normas que regulamentam os teores adequados de cada um destes componentes de acordo com o tipo de produto, uma vez que alguns destes elementos podem causar diversos riscos à saúde.

Como é realizado o ensaio de ICP-OES?

O ensaio é realizado em um Espectrômetro de Emissão Atômica com Plasma Indutivamente Acoplado. Este equipamento possui um plasma induzido de argônio, que é utilizado para excitar os átomos da amostra.

Antes do início do ensaio, a amostra passa pelo processo de digestão ácida, com o objetivo de eliminar compostos orgânicos presentes. A quantidade de material necessário para a realização do ensaio depende da concentração dos elementos que serão investigados.

Após a preparação, a amostra é exposta à tocha do plasma através de um tubo central, para que seus átomos sejam excitados ou ionizados. A detecção dos comprimentos de ondas emitidos é realizada a partir de detectores ópticos presentes no equipamento.

A comparação entre o resultado obtido e as linhas de emissão características do elemento de interesse é o método utilizado para realizar a identificação qualitativa onde, para que se tenha a confirmação da presença do elemento químico na amostra, é necessário que pelo menos três linhas de emissão estejam presentes no resultado obtido.

Já em relação à análise quantitativa de elementos químicos realiza-se uma comparação entre os sinais dos íons e padrões de referência. Além disso, as curvas analíticas multielementares tem linearidade é perdida de acordo com o aumento da concentração de cada elemento, permitindo analisar a sua concentração na amostra em análise.

A Afinko Soluções em Polímeros realiza o Ensaio de Espectroscopia de Emissão Atômica por Plasma Acoplado Indutivamente (ICP-OES) em diversos tipos de materiais. Caso tenha interesse em realizá-lo entre em contato através do e-mail: contato@afinkopolimeros.com.br

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O ensaio de abrasão fornece dados capazes de contribuir para a prevenção de falhas e garantia de uma boa funcionalidade de diversos tipos de produtos sujeitos à desgastes desta natureza durante sua aplicação.

A abrasão trata-se do desgaste gerado na superfície de alguns produtos quando ocorre fricção deste com algum outro componente, causado pelo movimento relativo de uma superfície em contato com outra. Em alguns casos, camadas mais profundas de uma peça também podem ser afetadas por este desgaste.

O ensaio de abrasão é utilizado para mensurar a taxa de desgaste gerado em um material quando este está sujeito à este a algum tipo de fricção. Através desta análise, também é possível selecionar materiais apropriados para atuar em ambientes onde este tipo de desgaste pode ocorrer.

Imagem ilustrativa de dispositivo que esta sujeito ao fenômeno de abrasão

Por que realizar o ensaio de abrasão?

O ensaio de abrasão pode ser utilizado para auxiliar na prevenção de falhas, além de garantir a funcionalidade e qualidade de diversos dispositivos com aplicações voltadas para ambientes e funções nos quais pode ocorrer abrasão. De acordo com os resultados obtidos neste ensaio, pode-se realizar seleção do material mais adequado para aplicações que necessitem de boa resistência à abrasão, contribuindo para uma maior vida útil da peça e evitando falhas durante a aplicação.

Este ensaio é bastante relevante para testar alguns tipos de produtos, principalmente que estão sujeitos ao desgaste por abrasão durante sua aplicação como, por exemplo, materiais utilizados em freios de carros e bicicletas, já que, neste caso, estes dispositivos estão sujeitos à uma forte ação da fricção dos discos no momento da frenagem e necessitam de alta resistência à abrasão. Além disso, o ensaio de abrasão pode verificar a eficácia de diversos tipos de pinturas e revestimentos superficiais.

Como é realizado o ensaio de abrasão?

O ensaio consiste basicamente em analisar a massa de um corpo de prova ou produto antes e após submetê-lo à um processo abrasivo. Em termos práticos, o corpo de prova em análise é pressionado contra uma superfície com movimento relativo aplicando forças de fricção, ocasionando abrasão na superfície do corpo de prova.

Com a medida da massa do corpo de prova, realizada antes e após o ensaio, é possível avaliar, através da quantidade de material perdida, possibilitando a determinação da resistência ou susceptibilidade do material à abrasão. A força utilizada para pressionar o material contra o a superfície móvel utilizada durante o ensaio, bem como a duração e o número de ciclos, pode variar de acordo com a norma técnica adotada como referência ou do objetivo do ensaio.

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