Resumo: |
Neste
trabalho desenvolvemos um dilatômetro interferométrico
para medidas do coeficiente de expansão térmica linear
(α) em função da temperatura, para o intervalo de
300 a 450K. A técnica se baseia no fenômeno de
interferência da radiação eletromagnética em
superfícies paralelas, cujo padrão de franjas é
alterado pela variação da espessura da amostra com o
aquecimento. O dilatômetro interferométrico apresenta a
grande vantagem de ser uma técnica quantitativa, não
sendo necessária nenhuma calibração prévia.
O sistema foi caracterizado utilizando como amostras padrão:
polimetil metacrilato (PMMA), alumínio e aço inox, cujos
resultados para em função da temperatura estão
em excelente acordo com os dados da literatura, mostrando que nossa
montagem apresenta precisão na ordem de 5x10-7K-1. Estudado
também o comportamento do coeficiente de expansão
térmica linear em função da temperatura para os
vidros aluminosilicato de cálcio (CAS), aluminato de
cálcio com baixa concentração de sílica
dopado com Nd2O3 (LSCAS), telureto e “soda-lime”.
Associando estes resultados com os obtidos a partir da técnica
de interferometria de múltiplos feixes, foram determinados o
coeficiente térmico do caminho óptico (dS/dT), o
coeficiente térmico do índice de refração
(dn/dT) e o coeficiente térmico da polarizabilidade
eletrônica (fi). Os parâmetros termo-ópticos para o
vidro CAS mostram uma redução significativa quando
comparados aos obtidos para LSCAS, o que pode ser atribuído a
redução da quantidade de oxigênios não
ligados com aumento da concentração de SiO2. Embora o
vidro telureto tenha apresentado o maior valor do coeficiente de
expansão térmica linear, o valor de dS/dT é menor
que o obtido para o LSCAS e o CAS, este resultado é
conseqüência do valor negativo de dn/dT apresentado por este
vidro, o que foi atribuído à competição
entre o efeito da expansão térmica e do coeficiente
térmico da polarizabilidade eletrônica. |