Método de teste padrão ASTM C484-20 para resistência ao choque térmico de ladrilhos cerâmicos esmaltados

A norma “ASTM C484-20 Método de teste padrão para resistência ao choque térmico de ladrilhos cerâmicos esmaltados” publicada pela Sociedade Americana de Testes e Materiais (ASTM) descreve um método de teste para determinar a resistência de ladrilhos cerâmicos esmaltados ao choque térmico em condições normais de uso.

Para os propósitos desta norma, os termos e definições fornecidos na norma "Terminologia Padrão ASTM C242-18 para Eletrodomésticos de Cerâmica Branca e Produtos Relacionados" são válidos.

Este método de ensaio consiste em determinar a resistência ao choque térmico de placas cerâmicas submetendo uma amostra a dez ciclos em temperaturas entre 15 graus mais/menos 5 graus e 145 graus mais/menos 5 graus. Este método de teste inclui dois procedimentos, com e sem imersão, para ladrilhos com absorção de água de 10% ou menos e ladrilhos com absorção de água de mais de 10%, respectivamente. Após a conclusão de dez ciclos, as peças são examinadas para verificar se há algum dano resultante do ciclo.

Este método de teste destina-se a testar ladrilhos cerâmicos esmaltados que serão usados ​​em áreas que podem ficar expostas a mudanças rápidas ou severas de temperatura.

O banho-maria usado nesses testes é um banho através do qual flui água com temperatura de 15 graus mais/menos 5 graus a uma taxa de aproximadamente 4 L/min para o teste de imersão. O banho deve conter pelo menos 19 L de água e ser dimensionado de modo que o espécime de teste fique completamente imerso quando colocado verticalmente no banho.

Um banho-maria fechado é um banho formado cobrindo o banho-maria descrito acima com uma folha de alumínio e uma camada de grãos de alumínio para testes sem imersão. A folha de alumínio deve ter 5,18 mm de espessura e tamanho suficiente para permitir que a amostra de teste seja colocada sobre ela com o lado vitrificado voltado para baixo. A folha de alumínio deve cobrir a boca da banheira onde o fluxo de água é direcionado para entrar em contato com a superfície inferior da folha de alumínio. Toda a superfície superior da chapa de alumínio deve ser coberta com uma camada de grãos de alumínio de 3 mm de espessura. O diâmetro dos grãos de alumínio deve estar na faixa de 0,3 a 0,6 mm.

Além disso, um forno que pode manter uma temperatura constante de 145 graus mais/menos 5 graus é usado nesses testes.

As amostras de teste devem consistir em pelo menos cinco peças ou unidades de acabamento selecionadas aleatoriamente do lote a ser testado. Amostras de teste medindo até 30 cm × 30 cm devem ser deixadas sem cortes para teste. Amostras com lados maiores que 30 cm podem ser dimensionadas para no mínimo 30 cm.

Antes de testar a resistência ao choque térmico, as telhas são inspecionadas para verificar se há defeitos visíveis. Uma tinta adequada, como tinta nanquim preta resistente à água ou solução aquosa de azul de metileno a 1%, pode ser usada para auxiliar na detecção de defeitos. A tinta ou solução corante é aplicada na superfície dos azulejos e após 1 minuto é limpa com um pano úmido. Todos os ladrilhos devem estar livres de defeitos antes do teste.

O método de teste de imersão consiste em mergulhar as peças verticalmente em um banho-maria sem contato umas com as outras por 10 minutos em condições de baixa temperatura para peças com absorção de água de 5% ou menos.

O método de ensaio sem imersão, para peças com absorção de água superior a 10%, consiste em colocar as peças com a face esmaltada voltada para baixo em um banho-maria fechado, em condições de baixa temperatura, sem contato entre si, por 5 minutos.

No método de teste com e sem imersão, após passar 5 minutos em condições de baixa temperatura, as peças são imediatamente transferidas para o forno mantido a 145 graus mais/menos 5 graus.

As cerâmicas têm propriedades térmicas excepcionais em comparação aos metais e plásticos. A expansão térmica é baixa para todos os tipos de cerâmica. Outras propriedades, como condutividade térmica, resistência ao choque térmico e resistência a temperaturas extremas, variam de um grupo cerâmico para outro.

A resistência ao choque térmico refere-se à capacidade de um material suportar mudanças de temperatura extremas e rápidas. Essas flutuações de temperatura causam tensões térmicas na cerâmica e, portanto, a propagação de microfissuras que danificam permanentemente o material. A maioria das cerâmicas isotrópicas tem excelente resistência a temperaturas extremas com baixos coeficientes de expansão, o que lhes confere uma resistência muito alta ao choque térmico (por exemplo, compósitos ZTA, que são um material cerâmico composto com grãos de zircônio em uma matriz de alumina). Uma cerâmica resistente a mudanças de temperatura, altas temperaturas e choque térmico é classificada no grupo de cerâmicas refratárias.

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