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Publicação
Sistema para o estudo da condutividade térmica a baixa temperatura aplicado à espuma de cobre
| Nome: | Descrição: | Tamanho: | Formato: | |
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| 32.15 MB | Adobe PDF |
Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
O desenvolvimento de novos materiais e a sua caracterização é de extrema importância
no dimensionamento e construção de equipamentos criogénicos. A empresa Versarien
desenvolveu uma técnica capaz de produzir cobre poroso, conseguindo controlar a porosidade
e o tamanho de poros. Os materiais porosos são de especial interesse para
dispositivos criogénicos em aplicações espaciais. Um exemplo desta aplicação são as unidades
de armazenamento de energia (Energy Storage Units-ESU), onde um material poroso
é usado em ausência de gravidade para reter um líquido criogénico por capilaridade, de
modo a manter dispositivos a uma temperatura baixa e constante. Neste caso, um material
poroso de elevada condutividade térmica, como o cobre, seria de grande interesse uma
vez que permite obter uma boa homogeneidade de temperatura na célula.
Neste trabalho foi desenvolvido um sistema para medir a condutividade térmica deste
material, entre 15 e 260 K, para porosidades entre 50% e 80%, utilizando um criorrefrigerador
2 W @ 20 K. Estas medições permitiram determinar que a pureza do cobre
poroso se encontra entre RRR20 (RRR: Residual-resistivity ratio) e RRR10, apresentando
uma tortuosidade que se encontra de acordo com um modelo simples descrito nesta
dissertação.
Foi ainda desenhado, construído e testado um criostato portátil, que apenas necessita
de azoto líquido e de bombeamento primário para que se possam realizar medições de
condutividade térmica entre 77 e 300 K.
Descrição
Palavras-chave
Condutividade térmica Criogenia Porosidade Tortuosidade