Título

CARACTERIZAÇÃO DE MATERIAIS REVESTIDOS POR MEIO DE ONDAS MECÂNICAS GERADAS POR PULSO LASER

CHARACTERIZATION OF COATED MATERIA BY MEANS OF MECHANICAL WAVES

Autoria

Pinto, Julio Felix de Miranda Coelho; Cassino, Flávio Sandro Lays; Costa, Adilson Rodrigues da

DOI

10.5151/2594-5327-16094

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Resumo

A caracterização de materiais utilizando ondas mecânicas (ondas longitudinais, de cisalhamento e ondas superficiais) geradas por meio de choques de pulso laser já vem sendo utilizada há muitos anos em materiais sólidos. Essa técnica pode ser aplicada em várias situações, como na avaliação de porosidade em materiais cerâmicos, na determinação da direção de laminação e do tamanho de grão de materiais metálicos, no levantamento de constantes elásticas de materiais, na avaliação de tensões etc. Utilizando do mecanismo de fonte de plasma confinado para gerar ondas mecânicas, por meios de ensaios de pulso laser Nd:YAG, quatro amostras foram analisadas nesse estudo: amostras de vidro, vidro com uma camada polimérica fina, alumínio e uma amostra de alumínio/silicone/alumínio. A atenuação da energia mecânica propagante e informações como velocidades das ondas e energia total envolvida foram analisadas. Quase todas as amostras mostraram em seus espectros o decaimento exponencial da energia, o que evidencia a sensibilidade do aparato desenvolvido para caracterizar as amostras. O método mostrou ser eficiente tanto em materiais cristalinos, quanto em materiais poliméricos amorfos.

 

The characterization of materials using mechanical waves (longitudinal waves, shear and surface waves) generated by shock pulsed laser has been used for many years in solids. This technique can be applied in various situations, such as assessment of porosity in ceramic materials, in determining the rolling direction and the grain size of metallic materials, surveying elastic constants, evaluating stress residual,etc. Using the mechanism of confined plasma source for generating mechanical waves, provided by Nd: YAG pulsed laser. Four samples were analyzed in this study: samples of glass, glass with a thin polymer coating, aluminum and sandwich aluminum/silicone/aluminum. The attenuation of mechanical energy transient and information such as speed of the waves and the total energy involved were analyzed. Almost all samples showed in their spectra the exponential decay of energy. The proposed method seems to be efficient both in crystalline materials as in polimeric materials.

Palavras-chave

Laser Nd:YAG; Ondas mecânicas; Propriedades elásticas.

Laser Nd: YAG; Mechanical waves; Elastic properties.