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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
 
Autor: Bombard, Antonio José Faria
Título: Fluidos Eletroreológicos: Suspensões de PVA em Óleo de Milho
Ano: 1996
Orientadora: Profa. Dra. Inés Joekes
Departamento: Físico-Química
Palavras-chave: Eletroreologia, Suspensões, PVA-Óleo de Milho
Resumo: Fluidos Eletroreológicos estão entre os chamados "materiais inteligentes". Têm a propriedade de mudar seu comportamento reológico muito rapidamente (frações de segundo) quando submetidos a campos elétricos. Isto possibilita seu uso em dispositivos mecânicos (embreagens, amortecedores, freios) controlados eletrônicamente. Foram estudadas suspensões de PVA a 31% em peso em óleo de milho. A 20 °C, são obtidas tensões de escoamento de 39, 103 e 170 Pa, respectivamente a 500, 1000 e 1500 Vdc/mm. A campo nulo, a tensão de escoamento foi de 7 Pa. A 50 °C, os valores de tensão de escoamento foram: 3, 34, 60 e 68 Pa, respectivamente a 0, 500, 1000 e 1500 Vdc/mm. A 70 °C, as tensões de escoamento foram: 2.5, 14, 26 e 30 Pa, respectivamente a 0, 500, 1000 e 1500 Vdc/mm. Portanto, o aumento da temperatura reduz as tensões de escoamento. Foram realizadas medidas a 500 Vrms/mm, na faixa de frequências de 20 a 1000 Hz e a 25 °C. Tensões de escoamento não foram determinadas, mas o efeito eletroreológico foi bem menos pronunciado sob campo alternado do que sob campo contínuo: a 20 Hz e a taxas de cisalhamento fixas de 10.8, 48.6 e 97.2 s, as tensões de cisalhamento foram respectivamente 16, 30 e 50 Pa. Sob campo de 500 Vdc/mm, às mesmas taxas de cisalhamento, as tensões de cisalhamento foram 40, 65 e 90 Pa. A tensão de cisalhamento decresce exponencialmente com o aumento da frequência. A reprodutibilidade do efeito é razoável: os valores se mantém dentro de 20% para triplicata de amostra. Ao todo, o desempenho destes fluidos é comparável com o relatado em literatura para suspensões de outros tipos.
Abstract: Electrorheological fluids are among the so-called "smart materials". They are able to change their rheological behaviour very quickly (fractions of second) when submitted to an electric field. So, these fluids can be used in mechanical devices ( clutches, shock absorbers, brakes) electronically controlled. Suspensions of poly(vinyl alcohol) at 31% w/w in corn oil were studied. At 20 °C, yield stresses of 7, 39, 103 and 170 Pa, respectively at 0, 500, 1000 and 1500 Vdc/mm were obtained. At 50 °C, the yield stress values were: 3, 34, 60 and 68 Pa, respectively at 0, 500, 1000 and 1500 Vdc/mm. At 70 °C, the yield stresses.were: 2.5, 14, 26 and 30 Pa, respectively at 0, 500, 1000 and 1500 Vdc/mm. Therefore, the temperature rising lead to yield stress decrease. At 25 °C and 500 Vrms/mm, measurements in the range of 20 to 1000 Hz were made. Yield stresses were not obtained, but the electrorheological effect was less pronounced under AC field than DC field: at 20 Hz and steady shear rates of 10.8, 48.6 and 97.2 s, the shear stresses were 16, 30 and 50 Pa, respectively. Under 500 Vdc/mm, at the same shear rates, the shear stresses were 40, 65 and 90 Pa. The shear stress decreases exponentialy with frequency rise. The reproducibility of this effect is good: the values stay between 20% for samples in triplicate. At all, the performance of these fluids is comparable with the ones reported in the literature for other kind of suspensions.
Arquivo (Texto Completo): vtls000110252.pdf ( tamanho: 2,41MB )

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