p Pesquisadores da Universidade Estadual da Carolina do Norte demonstraram que espumas de metal compostas (CMFs) podem passar nos chamados "testes de simulação de incêndio em piscina" com louvor, movendo o material para mais perto de ser usado em aplicações como embalagem e transporte de materiais perigosos. Além disso, os pesquisadores usaram esses dados experimentais para desenvolver um modelo para prever como as variações no CMF afetariam seu desempenho. p O teste de incêndio em piscina simulado não é uma simulação computacional. É um teste experimental no qual os materiais devem passar para serem considerados para uso na fabricação de vagões-tanque que transportam materiais perigosos. Em testes simulados de incêndio em piscina, um painel de material é exposto a uma temperatura de pelo menos 816 graus Celsius em um lado por 100 minutos. Um conjunto de sensores térmicos fica do outro lado do painel. Se esses sensores protegidos registrarem uma temperatura de 427 graus Celsius ou superior em qualquer ponto durante os 100 minutos, o material falha no teste.

p Para seus testes, os pesquisadores do estado do NC usaram painéis feitos de aço-aço CMF. CMF é uma espuma que consiste em oco, esferas metálicas - feitas de materiais como aço carbono, aço inoxidável ou titânio - embutido em uma matriz metálica feita de aço, alumínio ou outras ligas metálicas. "Aço-aço" CMF indica que as esferas e a matriz eram ambas feitas de aço.

p "Uma placa de aço sólida com a mesma espessura atinge 427 graus Celsius em cerca de 12 minutos, "diz Afsaneh Rabiei, primeiro autor de um artigo sobre o trabalho e professor de engenharia mecânica e aeroespacial na NC State. "Em três rodadas de testes, nosso CMF de aço-aço foi exposto às mesmas temperaturas de 825 graus Celsius por 100 minutos completos - e as temperaturas mais altas registradas na parte traseira do painel usando sensores protegidos foram entre 351 e 379 graus Celsius. É importante notar que o painel de aço-aço CMF tem apenas um terço do peso da placa de aço sólida que falhou no teste em cerca de 12 minutos.

p "Em outras palavras, o CMF passou no teste por uma ampla margem, "Rabiei diz." Com base nos resultados experimentais e de modelagem, assim como os estudos de incerteza - todos relatados neste artigo - um CMF de aço-aço com 15,9 mm de espessura atendeu aos critérios de aceitação para o teste de incêndio em piscina simulado por uma grande margem. Estávamos testando o CMF para uso como novo sistema de isolamento para transporte de HAZMAT, mas também é relevante para aplicações de veículos militares a estruturas arquitetônicas. "

p A nova pesquisa baseia-se em trabalhos anteriores que descobriram que os CMFs são significativamente mais eficazes no isolamento contra altas temperaturas do que os metais e ligas convencionais dos quais são feitos, como o aço. Tomados em conjunto, os resultados destacam o potencial do CMF para uso no armazenamento e transporte de material nuclear, materiais perigosos, explosivos e outros materiais sensíveis ao calor, bem como exploração espacial.

p Mas a nova pesquisa também deu aos pesquisadores muitos dados que eles poderiam usar para ajudar a ajustar as características desejáveis ​​dos CMFs, dependendo da aplicação pretendida.

p "Porque podemos controlar os recursos do CMF, como o tamanho das esferas ocas na espuma, queríamos criar um modelo que pudesse ser usado para prever o desempenho de diferentes tipos de CMF em testes de simulação de incêndio em piscina, "Rabiei diz." Isso nos permitiria projetar espumas futuras, a fim de encontrar o melhor equilíbrio físico, propriedades mecânicas e térmicas. "

p Os pesquisadores construíram o modelo com base em dados de seus experimentos simulados de teste de incêndio em piscina. E com base em avaliações rigorosas do modelo, eles descobriram que as previsões do modelo são precisas dentro de 10 graus Celsius.

p "Nossas próximas etapas incluem expandir o modelo para nos permitir simular os chamados testes de fogo de tocha, "Rabiei diz." Testes de tocha também são necessários para materiais a serem usados ​​em vagões-tanque que transportam materiais perigosos, mas requer amostras maiores - painéis que medem 4 pés por 4 pés. "

p O papel, "Espuma de metal composto de aço e aço em teste simulado de incêndio em piscina, "é publicado no Jornal Internacional de Ciências Térmicas .