Propriedades e Desempenho dos Refratários: O Que Define a Durabilidade?
A performance de um material refratário em serviço industrial depende de um conjunto de propriedades físicas, químicas e mecânicas que devem ser rigorosamente consideradas na escolha. Entender essas propriedades é fundamental para garantir a longevidade e eficiência do revestimento.
Propriedades Físicas
- **Densidade de Massa Aparente:** Relação entre a massa e o volume aparente (sólido + poros abertos + fechados). É uma medida indireta da resistência à corrosão e mecânica.
- **Porosidade Aparente:** Relação entre o volume dos poros abertos e o volume aparente. É uma medida indireta da capacidade de isolar e da resistência à penetração por outros materiais.
- **Permeabilidade:** Representa a facilidade que um fluido (gás ou líquido) tem para permear o sólido. Está correlacionada com a resistência a ataques de fluidos, principalmente gasosos.
Resistência Mecânica e Térmica
- **Resistência Mecânica (a Frio e a Quente):** A resistência à compressão a frio indica o grau de formação da ligação do material.
- **Resistência Mecânica à Flexão a Quente:** Tensão máxima que o material suporta antes de romper em determinada temperatura. Materiais com elevada resistência a quente demonstram maior resistência ao ataque químico e erosão.
- **Abrasão:** É a resistência à submissão por sólidos ou gases em altas velocidades. Existe uma relação direta com a resistência mecânica.
- **Dilatação Térmica Reversível:** O aumento dimensional devido ao aquecimento. É crucial para o cálculo correto das juntas de dilatação em projetos.
- **Resistência ao Choque Térmico:** Expressa a capacidade de suportar a tensão gerada pela rápida variação de temperatura sem causar trincas.
Resistência Química
Os refratários estão constantemente expostos a ataques químicos severos.
- **Corrosão/Infiltração:** A resistência é testada por métodos dinâmicos (como em forno rotativo), onde variáveis como temperatura, tempo e composição química do clínquer definem a durabilidade.
- **Ataque Químico no Forno:** Inclui corrosão devido a voláteis (condensação entre $700^\circ\text{C}$ e $1000^\circ\text{C}$) e corrosão por fase líquida (infiltração acima de $1300^\circ\text{C}$).