M6 Refratários e comportamento em altas temperaturas

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Próximo ao seu ponto de fusão, essa cerâmica refratária deixa de se comportar como um sólido rígido e começa a exibir fluência viscosa e amolecimento: sob uma carga sustentada, o material se deforma lenta e continuamente, como se estivesse fluindo, em vez de se deformar instantaneamente e parar. O fato de essa deformação continuar enquanto a carga persistir, em vez de cessar, distingue esse comportamento da deformação puramente elástica e leva ao seu reconhecimento como fluência viscosa.

Temperaturas mais altas dessa cerâmica refratária resultam em menor viscosidade, seguindo uma relação do tipo Arrhenius: quanto mais a temperatura da cerâmica se aproxima de seu ponto de fusão, mais rápido a viscosidade cai; temperaturas mais baixas resultam em maior viscosidade e comportamento mais rígido do material. A menor viscosidade dessa cerâmica significa que, sob carga sustentada, a fluência viscosa progride mais rapidamente e, consequentemente, o tempo crítico de deformação — o tempo restante até que a deformação acumulada dessa fluência viscosa se torne inaceitável, ou a vida útil restante do componente — é menor. Uma viscosidade maior faz com que essa mesma fluência viscosa progrida mais lentamente e o tempo crítico de deformação seja maior.

Temperaturas mais altas fazem com que essa mesma fluência viscosa progrida mais lentamente e o tempo crítico de deformação seja maior.

O amolecimento da cerâmica, próximo ao seu ponto de fusão, possui um limite definido: o ponto de amolecimento, a temperatura na qual a viscosidade da cerâmica diminui o suficiente para que o material não consiga mais manter sua forma sob carga. Quando a temperatura de um forno revestido com essa cerâmica se aproxima desse ponto de amolecimento, a fluência viscosa do revestimento acelera criticamente e o tempo crítico de deformação do revestimento é drasticamente reduzido. Manter a temperatura do forno abaixo do ponto de amolecimento prolonga a vida útil do revestimento.

Portanto, este modelo, com sua fluência viscosa inicial e amolecimento próximo ao ponto de fusão, efetivamente torna o ponto de amolecimento da cerâmica o limite que define a vida útil de um revestimento de forno feito com esse material: enquanto a temperatura de serviço permanecer abaixo desse ponto de amolecimento, a viscosidade do revestimento permanece alta o suficiente para que sua fluência viscosa, e o tempo crítico de deformação resultante, não comprometam a vida útil do revestimento.

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