DESCRIÇÃO TERMODINÂMICA DE MICRODOMÍNIOS DENTRO DE PICHE MESOFÁSICO PRECURSOR PARA FIBRAS DE CARBONO
Este trabalho propõe uma teoria mesoscópica do contínuo para descrever o comportamento de microdomínios dentro do piche mesofásico. Presume-se que os microdomínios tenham uma orientação, a qual é determinada pela orientação média das partículas que o formam. No espaço mesoscópico, são apresentadas equações de balanço para os microdomínios. O procedimento de Müller-Liu é empregado para descrever as propriedades termodinâmicas dos microdomínios. Esta investigação é primariamente designada para analisar como a orientação dos microdomínios afeta as propriedades termodinâmicas básicas do piche mesofásico. Uma equação de balanço para diretor microscópico é incluída na desigualdade de entropia e novas funções termodinâmicas generalizadas são também deduzidas. As restrições sobre as funções constitutivas impostas pela segunda lei são obtidas pelo método de Lagrange. O estado de equilíbrio termodinâmico para os microdomínios dentro do piche mesofásico é definido por meio da desigualdade de entropia. O modelo mesoscópico deduzido é apresentado como uma nova ferramenta para estudos experimentais, uma vez que pode ser usado para determinar ou estimar como as propriedades dos microdomínios se alteram ao longo do tempo. Possíveis extensões deste modelo podem ser usadas para descrever as propriedades mecânicas e reológicas das fibras de carbono.
DESCRIÇÃO TERMODINÂMICA DE MICRODOMÍNIOS DENTRO DE PICHE MESOFÁSICO PRECURSOR PARA FIBRAS DE CARBONO
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DOI: 10.22533/at.ed.2192016014
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Palavras-chave: Teoria mesoscópica do contínuo, Microdomínios, Piche mesofásico, Fibras de carbono
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Keywords: Mesoscopic continuum theory, Mesophase pitch, Microdomains, Carbon fibers.
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Abstract:
This paper proposes a mesoscopic continuum theory to describe the behavior of microdomains within mesophase pitch. The microdomains have an orientation, which is determined by averaging the orientations of the particles that form them. On the mesoscopic space, we present the balance equations for microdomains and employ the Müller-Liu procedure to describe the thermodynamic behavior of the microdomains. This investigation primarily aim is to analyze how the microdomains orientation affect the basic thermodynamic properties of the mesophase pitch. We include a microscopic director balance equation in the entropy inequality exploitation and deduce new generalized thermodynamic relations. Considering the Lagrange method, we derive the restrictions on constitutive functions imposed by the second law of thermodynamics. By exploiting the entropy inequality, we also define the microdomains thermodynamic equilibrium state within the mesophase pitch. The presented mesoscopic model is deduced as a new tool for experimental studies, since it can be used to determine or estimate how the microdomains properties change over time. One can use possible extensions of this model to describe the mechanical and rheological properties of carbon fibers.
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Número de páginas: 17
- Adalberto Bono Maurizio Sacchi Bassi
- Caio Cesar Ferreira Florindo
