PROPIEDADES DE LOS MATERIALES REFRACTARIOS

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES REFRACTARIOS
PARA PODER SELECCIONAR EL
TIPO O TIPOS DE MATERIALES
REFRACTARIOS
(REVESTIMIENTO REFRACTARIO)
MÁS ADECUADO PARA CADA
CASO CONCRETO (PROCESO ,
HORNO, ETC), ES NECESARIO
CONOCER CON LA MAYOR
EXACTITUD POSIBLE, POR UNA
PARTE,
UTILIZACIÓN DE
VARIOS TIPOS DE
MATERIALES
REFRACTARIOS
SIMULTÁNEAMENTE.
LAS CARACTERÍSTICAS O
PROPIEDADES DE LOS
MATERIALES REFRACTARIOS
Y POR OTRA
LAS SOLICITACIONES Y LAS
CONDICIONES DE TRABAJO A
QUE VA ESTAR SOMETIDO EN
SERVICIO.
PROPIEDADES DEL MATERIAL REFRACTARIO IDEAL
1.-ALTA REFRACTARIEDAD.
2.- ESTABILIDAD VOLUMÉTRICA A LAS TEMPERATURAS DE OPERACIÓN.
3.- ESTABILIDAD QUÍMICA (FRENTE A GASES, VAPORES Y ESCORIAS).
4.- RESISTENCIA AL CHOQUE TÉRMICO.
5.- ALTA RESISTENCIA MECÁNICA EN CALIENTE.
6.- ALTA DENSIDAD.
7.- BAJA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA.
8.- ALTA RESISTENCIA A LA ABRASIÓN.
9.- BAJA CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA A ALTAS TEMPERATURAS
DADO QUE ALGUNAS DE LAS PROPIEDADES QUE DEBE CUMPLIR EL
REFRACTARIO IDEAL SON CONTRAPUESTAS, HAY QUE LLEGAR,
GENERALMENTE, A UNA SOLUCIÓN DE COMPROMISO.
PROPIEDADES REFRACTARIO AISLANTE IDEAL
1.- MUY BAJA CONDUCTIVIDAD
TÉRMICA.
2.- ALTA REFRACTARIEDAD.
3.- BUENA RESISTENCIA AL
ATAQUE QUÍMICO DE GASES,
VAPORES Y ESCORIAS.
4.- BUENAS PROPIEDADES
MECÁNICAS EN CALIENTE.
5.- BAJA DENSIDAD.
LADRILLOS REFRACTARIOS ASILANTES
CAUSAS DE DESGASTE
FACTORES QUIMICOS
Q1.- ATMOSFERA DEL HORNO
Q2.- COMBUSTIBLE
Q3.- PRODUCTOS DE COMBUSTIÓN
Q4.- MATERIALES REACCIONANTES
Q5.- PRODUCTOS RESULTANTES DE LA
REACCIÓN (ESCORIAS, METALES FUNDIDOS,..)
Q6.- EVENTUAL INFLUENCIA DE LA HUMEDAD
AMBIENTAL O POR VAPOR DE AGUA.
CAUSAS DE DESGASTE
FACTORES TERMICOS
T1.- TIPO DE HORNO
T2.- TAMAÑO DEL HORNO
T3.- CALENTAMIENTO MULTI O UNILATERAL
T4.- DISTRIBUCIÓN DE TEMPERATURAS EN EL HORNO
T5.-ENERGÍA POR UNIDAD DE TIEMPO
T6.-GRADIENTE O TEMPERATURA EN EL REVESTIMIENTO
T7.- ACUMULACIÓN DE CALOR EN LAS PAREDES
T8.- TRABAJO CONTINUO O DISCONTINUO DEL HORNO
FACTORES MECANICOS
M1.- HORNO FIJO O MÓVIL
M2.- CARACTERISTICAS FÍSICAS DE LOS PRODUCTOS REACCIONANTES
M3.- MOVIMIENTO DE LOS PRODUCTOS REACCIONANTES
M4.- VELOCIDAD DE LOS GASES DE COMBUSTIÓN
M5.- ATMÓSFERA PULVERULENTA
M6.- INFLUENCIAS MECÁNICAS EXTERIORES, POR EJEMPLO, FORMA DE LA
CARGA Y DESCARGA, VIBRACIONES, DEFORMACIONES DE LA CORAZA, ETC.
CAUSAS DE DESGATE /// PROPIEDADES DE LOS MATERIALES REFRACTARIOS
LOS CONDICIONANTES ANTERIORES NO SE DEBEN CONSIDERAR
INDIVIDUALMENTE A LA HORA DE ELEGIR EL MATERIAL
REFRACTARIO, PUES, NORMALMENTE, ACTÚAN DE FORMA CONJUNTA
COMO CAUSA DE DESGASTE
ASÍ, POR EJEMPLO UNA SUBIDA DE LA TEMPERATURA EN EL HORNO
NO SÓLO SIGNIFICA UNA MAYOR CARGA TÉRMICA EN EL LADRILLO,
SINO UNA MAYOR INFILTRACIÓN DE PRODUCTOS FUNDIDOS
(ESCORIAS, METALES,....), QUE DAN LUGAR A UN POSIBLE ATAQUE Y
EN TODO CASO A UNA MAYOR DENSIFICACIÓN DEL
LADRILLO CON LA CONSIGUIENTE DISMINUCIÓN DE SU
ELASTICIDAD, QUE LO HACE MÁS SENSIBLE A
ESFUERZOS MECÁNICOS VARIABLES
DADO QUE LOS FACTORES ANTERIORES NO INFLUYEN POR IGUAL EN
TODAS LAS PARTES DEL HORNO, SE DEBE HACER UN ESTUDIO POR
ZONAS E IDENTIFICAR EN CADA UNA DE ELLAS LAS CAUSAS
PRINCIPALES DE DESGASTE O DETERIORO, PARA ASÍ ELEGIR LOS
TIPOS Y LAS CALIDADES DE MATERIALES REFRACTARIOS MÁS
ADECUADOS EN CADA CASO Y CONSEGUIR CURVAS DE DESGASTE
HOMOGÉNEAS.
CARACTERISTICAS Y PROPIEDADES DE LOS MATERIALES REFRACTARIOS
A.- CARACTERISTICAS ESTRUCTURALES
E1.- COMPOSICIÓN QUÍMICA.
E2.- COMPOSICIÓN MINERALÓGICA. GRADO DE VITRIFICACIÓN.
E3.- TAMAÑO DE LOS CRISTALES.
E4.- POROSIDAD Y DENSIDAD. TAMAÑO Y TIPO DE POROS.
E5.- PERMEABILIDAD (AL AIRE, GASES O VAPORES).
CARACTERISTICAS Y PROPIEDADES DE LOS MATERIALES REFRACTARIOS
B.- CARACTERISTICAS OPERATIVAS
B1.- MECANICAS
OM1.- RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN EN FRÍO.
OM2.- RESISTENCIA A LA FLEXIÓN EN FRÍO. MÓDULO DE DEFORMACIÓN.
OM3.- RESISTENCIA AL DESGASTE.
OM4.-RESISTENCIA A LA ABRASIÓN.
B2.- MECANICO –TERMICAS
OMT1.- REFRACTARIEDAD BAJO CARGA (TA), REBLANDECIMIENTO
BAJO CARGA A TEMPERATURA CRECIENTE.
OMT2.- FLUENCIA BAJO PRESIÓN (REBLANDECIMIENTO BAJO CARGA A
TEMPERATURA CONSTANTE, DURANTE UN LARGO PERÍODO DE TIEMPO).
OMT3.- RESISTENCIA A LA FLEXIÓN EN CALIENTE (MOR).
CARACTERISTICAS Y PROPIEDADES DE LOS MATERIALES REFRACTARIOS
B.- CARACTERISTICAS OPERATIVAS
B3.- TERMICAS
OT1.- REFRACTARIEDAD (RESISTENCIA PIROSCÓPICA, CPE).
OT2.- DILATACIÓN TÉRMICA.
OT3.- MODIFICACIÓN PERMANENTE DE LA LONGITUD (DEFORMACIÓN
PERMANENTE).
OT4.- CONDUCTIVIDAD TÉRMICA.
OT4.- CALOR ESPECIFICO.
OT5.- RESISTENCIA AL CHOQUE TÉRMICO.
B4.- QUIMICAS
OQ1.- RESISTENCIA A ESCORIAS, METALES FUNDIDOS.
OQ2.-RESISTENCIA A GASES Y VAPORES.
OQ3.- RESISTENCIA A LOS ÁCIDOS.
OQ4.- RESISTENCIA A LA HIDRATACIÓN.
CARACTERISTICAS Y PROPIEDADES DE LOS MATERIALES REFRACTARIOS
DENTRO DE LAS PROPIEDADES LAS HAY FUNDAMENTALES Y
SIMULADAS.
SE DICE QUE UNA PROPIEDAD ES FUNDAMENTAL CUANDO ES
INTRÍNSECA AL MATERIAL (PROPIEDAD FÍSICO-QUÍMICA DEL
MISMO), POR EJEMPLO: COMPOSICIÓN QUÍMICA, DENSIDAD REAL,
CONDUCTIVIDAD TÉRMICA, ETC
POR SU PARTE, UNA PROPIEDAD ES SIMULADA CUANDO PARA
SU DETERMINACIÓN SE SIMULA EN EL LABORATORIO UN
ENSAYO QUE SEA LO MÁS SEMEJANTE POSIBLE A LA
CORRESPONDIENTE CONDICIÓN O SOLICITACIÓN EN EL HORNO
(MATERIAL REFRACTARIO EN SERVICIO), POR EJEMPLO:
RESISTENCIA AL ATAQUE POR ESCORIAS, CHOQUE TÉRMICO,
REFRACTARIEDAD BAJO CARGA, ETC.
CARACTERISTICAS DE LOS PRINCIPALES TIPOS DE MATERIALES REFRACTARIOS
COMPOSICIÓN QUÍMICA
LA COMPOSICIÓN QUÍMICA DE UN MATERIAL REFRACTARIO SIRVE PARA HACER SU
CLASIFICACIÓN Y DETERMINAR SU CARÁCTER QUÍMICO, SIENDO DE GRAN
IMPORTANCIA PARA DECIR CUAL SERÁ SU RESISTENCIA A LOS ATAQUES POR
ESCORIAS, VIDRIO FUNDIDO, GASES Y VAPORES, ETC.
ADEMÁS DE LAS REACCIONES QUÍMICAS DE LOS MATERIALES REFRACTARIOS CON
LAS SUSTANCIAS EXISTENTES EN LA ATMÓSFERA DEL HORNO O CON LOS
MATERIALES A PROCESAR Y SUS PRODUCTOS DE REACCIÓN (ESCORIAS, METALES
FUNDIDOS, VIDRIO, ETC.), SE PRODUCEN REACCIONES EN EL CONTACTO DE
LADRILLOS REFRACTARIOS DE DISTINTA COMPOSICIÓN, EN UNA PARED DE UN
HORNO TRABAJANDO A TEMPERATURAS ALTAS. SE DEBERÁN TENER
ESPECIALMENTE EN CUENTA A TEMPERATURAS DE UTILIZACIÓN DE HORNOS POR
ENCIMA DE 1600 °C, SI NO SE QUIEREN SORPRESAS DESAGRADABLES.
CLASIFICACIÓN DE LOS LADRILLOS REFRACTARIOS FRENTE A REACCIONES DE CONTACTO.
LOS LADRILLOS DE CADA GRUPO MONTADOS ENTRE SÍ PUEDEN SOPORTAR UNA
TEMPERATURA DE 1600 °C Y MÁS SIN QUE SE LLEGUEN A PRODUCIR REACCIONES
DE CONTACTO SIGNIFICATIVAS. SIN EMBARGO, ES IMPOSIBLE CARGAR A ALTAS
TEMPERATURAS LADRILLOS DEL GRUPO ÁCIDO CON LOS DEL BÁSICO SIN QUE SE
PRODUZCAN DESTRUCCIONES POR REACCIONES DE CONTACTO.
COMPOSICIÓN MINERALÓGICA. GRADO DE VITRIFICACIÓN
EL COMPORTAMIENTO DE LOS LADRILLOS REFRACTARIOS DE UNA
MISMA COMPOSICIÓN QUÍMICA DEPENDE DE LAS MATERIAS PRIMAS
UTILIZADAS Y DE LAS REACCIONES QUE SE HAYAN PRODUCIDO
DURANTE EL PROCESO DE COCCIÓN, ES DECIR DE LOS COMPUESTOS
FINALMENTE PRESENTES EN EL MATERIAL REFRACTARIO.
A LA VISTA DEL ANÁLISIS MINERALÓGICO, SE PUEDE RESPONDER A
LOS INTERROGANTES PLANTEADOS A LA VISTA DE LOS RESULTADOS
DEL ANÁLISIS QUÍMICO DEL MATERIAL REFRACTARIO. ASÍ, PARA UN
REFRACTARIO SILICO-ALUMINOSO, SE PUEDE RESPONDER A LOS
SIGUIENTES INTERROGANTES:
1.- ¿QUÉ PROPORCIÓN DE SiO2 SE ENCUENTRA LIBRE?.
2.- ¿BAJO QUE FORMA CRISTALINA (CUARZO, TRIDIMITA,
CRISTOBALITA) SE ENCUENTRA EL SiO2 LIBRE?.
3.-¿QUÉ PARTE DEL SiO2 SE ENCUENTRA EN LA MATERIA AMORFA
INTERGRANULAR (CONSTITUYENTE MATRIZ)?.
La cantidad de fase con estructura no cristalina (Fase vítrea), o lo que es lo
mismo el grado de vitrificación es difícil de determinar, pudiendo detectarse
su presencia mediante la difracción de Rayos X , pues en el difractograma
debe de aparecer una banda difusa debida a la fase vítrea
Difractograma con
una banda difusa.
COMPOSICIÓN MINERALÓGICA. GRADO DE VITRIFICACIÓN
EL GRADO DE VITRIFICACIÓN TIENE SU IMPORTANCIA, YA QUE LA FASE
VÍTREA ES MUCHO MÁS VULNERABLE, POR LO GENERAL, AL ATAQUE DE
ESCORIAS QUE EL FIELTRO DE CRISTALES BIEN ENTRELAZADOS.
ASÍ MISMO, EL AUMENTO DEL GRADO DE VITRIFICACIÓN PRODUCE UNA
DISMINUCIÓN DE LA RESISTENCIA MECÁNICA Y DE LA REFRACTARIEDAD
LA EXTENSIÓN DEL GRADO DE VITRIFICACIÓN SE PUEDE REDUCIR MEDIANTE
UN RECOCIDO A ALTA TEMPERATURA. SIN EMBARGO, ESTE TRATAMIENTO
INFLUYE DESFAVORABLEMENTE SOBRE LA RESISTENCIA AL CHOQUE
TÉRMICO (LO QUE NO QUIERE DECIR QUE UNA ALTA RESISTENCIA A LA
COMPRESIÓN SUPONGA SIEMPRE UNA BAJA RESISTENCIA AL CHOQUE
TÉRMICO).
TAMAÑO DE LOS CRISTALES
LOS AGREGADOS DE PEQUEÑOS CRISTALES PUEDEN DISOLVERSE Y
TRANSFORMARSE POR INFILTRACIÓN DE SUBSTANCIAS MÁS RÁPIDAMENTE
QUE UNA ESTRUCTURA CRISTALINA GRUESA (GRANDES CRISTALES).
DENSIDAD.POROSIDAD. COMPACIDAD
LA POROSIDAD DE UN MATERIAL CONFORMADO INCIDE DIRECTAMENTE EN
SU RESISTENCIA MECÁNICA (QUE DISMINUYE AL AUMENTAR LA POROSIDAD)
ASÍ, CUALQUIER POROSIDAD RESIDUAL TENDRÁ UN EFECTO NEGATIVO EN
LAS PROPIEDADES ELÁSTICAS Y EN LA RESISTENCIA
OTRAS CARACTERÍSTICAS IMPORTANTES COMO EL COMPORTAMIENTO
FRENTE AL ATAQUE QUÍMICO, LA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA Y LA
RESISTENCIA AL CHOQUE TÉRMICO, QUEDAN TAMBIÉN INFLUENCIADAS POR
TAMAÑO, FORMA, NÚMERO Y DISTRIBUCIÓN DE LOS POROS
La densidad de un material se define como la masa del
mismo por unidad de volumen, es decir:
M
ρ=
V
.
Varios factores influyen en la densidad:
- Tamaño y peso atómico de los elementos
- Factor de empaquetamiento de los átomos en la estructura
cristalina
- Cantidad de porosidad en la microestructura.
El término densidad puede usarse de varios modos, cada uno de
ellos con un significado diferente. Para estar seguro del significado
correcto, tenemos que usar palabras para diferenciarlas:
DENSIDAD CRISTALOGRAFICA: ES LA DENSIDAD IDEAL DE UNA
ESTRUCTURA CRISTALINA ESPECÍFICA DETERMINADA A PARTIR DE DATOS
DE COMPOSICIÓN QUÍMICA Y DE DATOS DEL ESPACIADO INTERATÓMICO
OBTENIDOS POR DIFRACCIÓN DE RAYOS X.
DENSIDAD TEÓRICA O REAL: LA DENSIDAD DE UN MATERIAL QUE
CONTIENE UNA POROSIDAD MICROESTRUCTURAL NULA, TENIENDO EN
CUENTA LAS FASES MÚLTIPLES, LOS DEFECTOS EN LA ESTRUCTURA Y LAS
SOLUCIONES SÓLIDAS).
DENSIDAD GLOBAL: LA DENSIDAD DE UNA PIEZA CERÁMICA, INCLUYENDO
TODA LA POROSIDAD, LOS DEFECTOS DE RED Y LAS DISTINTAS FASES).
DENSIDAD ESPECÍFICA: LA DENSIDAD DE UN MATERIAL EN RELACIÓN CON
LA DENSIDAD DE UN VOLUMEN IGUAL DE AGUA A 4 °C (POR LO GENERAL,
BASADA EN LA DENSIDAD CRISTALOGRAFICA O TEÓRICA). ASÍ, UN
MATERIAL CON UNA DENSIDAD ESPECÍFICA DE 4.5 TIENE UNA DENSIDAD 4.5
VECES LA DENSIDAD DEL AGUA A 4° C. ASIMISMO, UN VOLUMEN IGUAL
PESA 4.5 VECES QUE EL DE AGUA.
DENSIDAD DE LAS CERAMICAS
n ' ( ΣAC + ΣAA )
ρ=
VC N A
DONDE:
LA INFLUENCIA DE LA POROSIDAD EN LA RESISTENCIA ES MUCHO MÁS
DRAMÁTICA, POR EJEMPLO, NO ES RARO QUE UN 10 % DE POROSIDAD
DISMINUYA EL MÓDULO DE ROTURA EN UN 50 % DEL VALOR MEDIDO
PARA EL MATERIAL NO POROSO.
LA POROSIDAD ES DESFAVORABLE PARA LA RESISTENCIA A LA
FRACTURA (O MÓDULO DE ROTURA) POR DOS RAZONES:
(1).- LOS POROS REDUCEN EL ÁREA DE LA SECCIÓN A TRAVÉS DE LA
CUAL SE APLICA LA CARGA
(2).- ACTÚAN COMO CONCENTRADORES DE TENSIÓN: EN EL CASO DE UN
PORO ESFÉRICO LA TENSIÓN ES AMPLIFICADA EN UN FACTOR 3.
⎛
⎝
σ A = σ ⎜1 +
2a ⎞
⎟
b ⎠
La relación σA/σ se define como el factor de
concentración de tensiones, kt, Cuando a = b, el
agujero es circular y en este caso kt = 3
Cuando el eje mayor a, aumenta respecto a b, el
agujero elíptico comienza a tener la apariencia de una
grieta aguda. Para este caso, Inglis encontró más
conveniente la expresión siguiente:
⎛
AGUJERO ELIPTICO
EN UNA PLACA PLANA
σ A = σ ⎜⎜1 + 2
⎝
a⎞
⎟
ρ ⎟⎠
b2
Si a » b σ A = 2σ
ρ=
a
a
ρ
Fórmula de Ryshkevich:
σ mf = σ 0 exp ( −nP )
σ0 (Módulo de rotura del material no poroso) y
n son constantes experimentales.
Fórmula de Balshin:
⎛ ρg ⎞
σ = σ0 ⎜ ⎟
⎝ ρr ⎠
n
Pt ⎞
⎛
σ = σ 0 ⎜1−
⎟
100
⎝
⎠
n
DISTINTOS VOLÚMENES QUE PRESENTA UN MATERIAL
VOLUMEN TOTAL
VT =Vm +Vpc +Vpa
VOLUMEN APARENTE
Vap = Vm + Vpc
SATURACIÓN DE LA PROBETA POR INMERSIÓN PROGRESIVA EN
AGUA A EBULLICIÓN
Se introduce la probeta en un
recipiente de manera que no
quede tocando el fondo del
mismo y se añade agua
destilada que se halle a la
temperatura ambiente, hasta que
cubra aproximadamente
1
4
de su altura y se comienza a calentar
Se continua añadiendo agua cada media hora hasta que al cabo de dos horas
se encuentre completamente sumergida. A continuación, se hierve durante
dos horas, reponiendo el agua evaporada con agua destilada hervida y
caliente, de tal modo que la probeta esté, durante las dos horas, totalmente
cubierta. Se deja enfriar dentro del agua hasta que alcance la temperatura
ambiente.
INSTALACIÓN DE VACÍO PARA LA DETERMINACIÓN DE LA
DENSIDAD APARENTE Y POROSIDAD ABIERTA
(1).- Desecador
(2).- Filtro
(3).- Manometro
(4).- Bomba de vacio
(5).- Entrada de aire
(6).- Entrada de agua
(7).- Llave
Se coloca la probeta seca y enfriada en un recipiente estanco. Cerrado el
recipiente, se hace el vacío hasta que se alcance una presión, constante de 25
mbar y se mantiene esta presión durante 15 minutos como mínimo
Para comprobar que se ha conseguido la desgasificación total de la probeta,
se desconecta el recipiente de la bomba de vacío y se comprueba, mediante
el manómetro que no aumenta la presión en el interior. Se vuelve a conectar
el recipiente a la bomba de vacío y se introduce progresivamente el líquido
de inmersión, de forma que, al cabo de 3 minutos la probeta esté totalmente
recubierta de líquido
Se mantiene esta presión reducida durante 30 minutos, se desconecta la
bomba y se abre el recipiente.
YA SE PUEDE CALCULAR LA DENSIDAD GLOBAL, LA
DENSIDAD APARENTE Y LA POROSIDAD ABIERTA, ASI
COMO LA CAPACIDAD DE ABSORCIÓN
ELIMINACIÓN DE LOS
POROS CERRADOS POR
PULVERIZACIÓN
CÁLCULO DE LA DENSIDAD
REAL POR EL MÉTODO DEL
PICNÓMETRO
ρr =
m1 − m
( m1 − m ) − ( m2 − m3 )
ρl
CÁLCULO DE LA DENSIDAD REAL POR EL MÉTODO
DEL MATRAZ DE REES – HUGIL
(MÉTODO DEL VOLUMENÓMETRO)
EL LÍQUIDO UTILIZADO
DEBE DE SER DE BAJA
VOLATILIDAD Y
VISCOSIDAD, CON EL FIN
DE QUE NO MODIFIQUE
LA PESADA EN EL
TIEMPO Y PARA QUE SE
INTRODUZCA CON
FACILIDAD EN LOS
HUECOS QUE EXISTEN
ENTRE LAS PARTÍCULAS
DEL POLVO.
ρr =
m f − mi
V f − Vi
TAMAÑO Y TIPO DE POROS
EN FUNCIÓN DE LA IMPORTANCIA FUNCIONAL DE LOS POROS, AL
FILTRAR LÍQUIDOS (GASES) A TRAVÉS DE LOS PRODUCTOS
REFRACTARIOS, ENTRE LOS POROS ABIERTOS SE ENCUENTRAN
POROS IMPERMEABLES (CIEGOS) Y PERMEABLES.
LA RESISTENCIA DE LOS MATERIALES REFRACTARIOS QUE
TRABAJAN EN LAS CONDICIONES DE LA ACCIÓN DE LAS MASAS
FUNDIDAS SE ELEVA CONSIDERABLEMENTE AL DISMINUIR SU
POROSIDAD. NO OBSTANTE, SE CONOCEN CASOS EN LOS QUE
PRODUCTOS CERÁMICOS DE IGUAL COMPOSICIÓN QUÍMICOMINERALÓGICA Y DE IGUAL POROSIDAD ABIERTA, Y EN CONDICIONES
APROXIMADAMENTE IGUALES, SE COMPORTAN DE DISTINTA
MANERA.
Resultante de las fuerzas de interacción sobre una molécula en un líquido.
Fuerzas que experimenta una molécula del líquido en las
proximidades de la pared de un recipiente
ESQUEMA MOSTRANDO LA INTRUSIÓN DE MERCURIO EN UN PORO
DE DIÁMETRO 2r. DEBIDO A LAS FUERZAS DE COHESIÓN ENTRE EL
LIQUIDO Y LA PARED, LA FORMA DE LA SUPERFICIE DEL LIQUIDO
TIENE UN ÁNGULO DE CONTACTO CARACTERISTICO
FC
d=
4σ cos (θ )
p
Q=
K D AΔP
L
LEY DE DARCY
K P = K Dηf
Q=
Q=
K P AΔP
ηf L
Volumen V
=
Tiempo
t
KP =
η f LV
At ΔP
Aparato para determinar el coeficiente de permeabilidad
CÁLCULO DE LOS RESULTADOS
μ=
VLη
981ΔPtS
en la cual:
μ = permeabilidad, en permes.
V = volumen de aire, en cm3
L = longitud de la probeta, en cm
η = viscosidad dinámica del aire,
en poises
ΔP = presión diferencial,
en cm de columna de agua
t = tiempo, en segundos
S = sección de la probeta, en cm2