Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A espectroscopia fotoacústica (PAS) é uma técnica não destrutiva e muito utilizada na caracterização óptica e térmica de materiais. Ela é baseada no efeito fotoacústico que consiste,
basicamente, na absorção de onda eletromagnética modulada e na geração de calor no interior do material em estudo (amostra), via processo de desexcitação não-radiativa. Dentre as muitas aplicações relacionadas à caracterização de materiais, recentemente, a técnica PAS vem sendo
desenvolvida para estudos de transição de fase de segunda ordem. Entretanto, poucos trabalhos são encontrados na literatura com relação à aplicação da técnica PAS ao estudo da
transição vítrea. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é o de aplicar a técnica PAS na determinação da temperatura de transição vítrea de materiais poliméricos, de uma maneira
inovadora com relação à célula fotoacústica e ao sistema de aquecimento. Para isso foi projetada e construída uma célula fotoacústica que possibilita a variação de temperatura da
amostra, sem afetar a curva de resposta do microfone. Foi desenvolvido um sistema de aquecimento baseado no efeito Peltier, possibilitando fazer rampas de subida de temperatura,
com várias velocidades, da temperatura ambiente até 130 C, de forma linear. Todo o aparato experimental foi testado e aplicado em várias amostras poliméricas: poliamida 6.0 (Nylon);
poliestireno (PS-n1921 e PS-n2380); e poli(tereftalato de etileno) (PET). Os resultados obtidos foram: para o Nylon, ; para o PS-n1921, ; para o PS-n2380, ; e para o PET, . Estes resultados estão de acordo com os respectivos valores da temperatura de transição vítrea encontrados na literatura
e mostram a potencialidade da técnica PAS ao estudo da transição vítrea de materiais poliméricos. / Photoacoustic spectroscopy (PAS) is a non-destructive technique and it has been largely applied to the thermal and optical characterization of materials. PAS technique is
based on the photoacoustic effect which consist, basically, absorption of a modulated electromagnetic radiation and generation of heat inside of the material studied (sample), by a
nonradiative deexcitation processes. Nowadays, among many PAS applications, effort are carried out to apply PAS technique for second-order phase transitions. However, only a few
works can be found in the literature about glass transition studies with PAS technique. In this context, the main goal of this work is to apply PAS technique to determine glass transition
temperature of the polymeric materials, based on the new photoacoustic cell configuration and on the new heating system. In this way, a photoacoustic cell was builted up for
monitoring temperature variation of the sample, where the performance of the microphone was not affected. A heating system was developed based on the Peltier effect, in such way
that it is possible to scan the temperature from the environment one up to 130 C, linearly at several speeds. The experimental apparatus was tested and applied to some polymeric materials: polyamide 6.0 (Nylon); polystyrene (PS-n1921 e PS-n2380); and poli(tereftalato de
etileno) (PET). The results obtained were: Nylon, ; PS-n1921,
; PS-n2380, ; and PET, . These results are in a good agreement with the respective values of glass transition temperature found in the literature and show the PAS technique potentiality for glass transition studies in polymeric materials.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:BDTD_UERJ:oai:www.bdtd.uerj.br:748 |
| Date | 23 February 2010 |
| Creators | Talita Zanon Guzzo |
| Contributors | Norberto Cella, Antônio Carlos Bento, Marisa Cristina Guimarães Rocha |
| Publisher | Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, UERJ, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ, instname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro, instacron:UERJ |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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