Este destaque de aplicação aborda a medição de pastilhas de travão cerâmicas utilizando o método FLEX Transient Plane Source (TPS) e a Single-Sided TPS Utility.

A caracterização térmica das pastilhas de travão é essencial para a validação de desempenho e para o controlo de qualidade em aplicações automóveis. A condutividade térmica mede a capacidade de um material conduzir calor, enquanto a difusividade térmica representa a velocidade com que a energia térmica se propaga no material.

Ambas as propriedades são indicadores da gestão térmica num sistema de travagem, influenciando:

• a eficiência da travagem

• a concentração de tensões térmicas

• o desgaste do disco e da pastilha

Estas propriedades também são relevantes no desenvolvimento de materiais e constituem um parâmetro de controlo de qualidade na produção. A compreensão destas propriedades ajuda os fabricantes a desenvolver produtos que cumpram os requisitos de desempenho e tenham maior durabilidade.

Neste estudo apresentam-se os resultados da avaliação da condutividade térmica de pastilhas de travão cerâmicas utilizando o método FLEX Transient Plane Source (TPS) e a Single-Sided TPS Utility.

Metodologia

O teste TPS padrão requer duas amostras, colocadas em ambos os lados do sensor TPS.

Já a Single-Sided TPS Utility permite realizar o teste utilizando apenas uma amostra, colocando um material isolante no lado oposto ao sensor.

Ambas as abordagens foram utilizadas para avaliar a condutividade térmica das pastilhas de travão Brembo P11025N Prime Ceramic Brake Pads.

Todos os testes foram realizados à temperatura ambiente.

Resultados

Os resultados indicaram que a condutividade térmica das pastilhas Brembo Prime Ceramic foi:

1,41 W/m·K usando a configuração TPS tradicional.

Os resultados obtidos com a configuração single-sided apresentaram diferença inferior a 2%, demonstrando boa concordância entre os métodos.

Embora não exista uma especificação oficial de condutividade térmica para esta amostra, espera-se que seja superior a 1 W/m·K, considerando a natureza do material. 

Limitações do Método Single-Sided

Apesar da boa concordância dos resultados, o método single-sided possui algumas limitações quando comparado com a configuração tradicional (dupla face):

• Precisão aproximada de ±10%

• Aplicável apenas a materiais com condutividade térmica superior a 1 W/m·K

De acordo com a norma ISO 22007-7, medições single-sided devem ser utilizadas apenas quando a configuração de dupla face não é viável.