Caracterização da microestrutura de materiais porosos por microtomografia de raios x e transmissão de raios gama
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Resumo: Neste trabalho é apresentada a aplicabilidade das técnicas de Microtomografia de Raios X eTransmissão de Raios Gama na caracterização microestrutural de variados tipos demateriais Foram determinadas proprieades como porosidade total média, distribuição de tamanho de poros e coeficiente de auto correlação que permite a reconstrução de modelos 3D, realizados para dois tipos de amostras Foram analisadas sete pastilhas cerâmicas de Alumina (Al2O3), sete pastilhas de Carbeto de Boro (B4C), três amostras de rocha arenito basáltico e uma amostra de Titânio poroso Na técnica de Transmissão de Raios Gama foram empregados um detector de NaI(Tl) com cristal de 2" x 2", fonte de 241Am com 59,53keV e 1mCi, mesa micrométrica automatizada de movimentação de amostra e eletrônica nuclear padrão de espectrometria gama Foram também adotados dois sistemas microtomográficos, o sistema Fein Focus constituído por um tubo de raios X que opera com tensão máxima de 16kV e corrente de ,3 a 1,1mA, câmera CCD e sistema de movimentação de amostra, e o sistema Skyscan modelo 172 que trabalha com um tubo de raios X de tensão e corrente máximas de 1kV e 1µA e câmera CCD As pastilhas cerâmicas, analisadas pela técnica de Transmissão de Raios Gama, apresentaram a maioria dos dados de porosidades com intervalos de confiança menores e dentro dos intervalos de confiança fornecidos pelo fabricante A amostra de Titânio poroso foi analisada pelas duas técnicas, suas imagens microtomográficas foram obtidas com o sistema Fein Focus com resolução espacial de 17µm Esta apresentou, para ambas técnicas, alta porosidade que lhe permite ser aplicável para sua finalidade As amostras de rocha foram analisadas com o sistema Skyscan, que alcançou resoluções de imagens de 19µm, 11µm e 3,8µm para cada amostra As resoluções de 11µm e 3,8µm foram as que geraram melhores seções 2D de suas respectivas amostras e, conseqüentemente, dados de porosidades mais confiáveis A resolução de 3,8µm foi a que melhor quantificou os dados de distribuição de tamanho de poro, mostrando informação ocultada pela resolução de 11µm, mostrando que poros com raios de 15 a 45µm são predominantes constituindo 57% da fase porosa da amostra, e apenas 1% dela é constituída por poros com raio de até 3,8µm Tais resultados mostram que resolução de imagem melhor que 3,8µm apenas se faz necessária para casos mais específicos
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Palavras-chave
Microtomografia de raios x, Física, Transmissão de raios gama, Física, Porosidade (Física), Gamma rays - Industrial applications, X-ray microanalysis, Porosity