Phase transitions and their effects on the thermal diffusivity behaviour of some SiO2 polymorphs

Abstract

Thermal diffusivity is a material physical property important in all problems involving non-steady state heat transfer calculations, being a decisive parameter in the response of materials subjected to thermal shock. In this work it is presented a fundamental study related to how the phase transitions may influence the thermal diffusivity behaviour as a function of temperature in the phase transforming SiO2. The experimental technique employed was the flash thermal diffusivity technique, and measurements were carried out from 100 ºC up to approximately 1200 ºC. It was found a strong dependence on the thermal diffusivity with the high and low temperature forms of the quartz and cristobalite phases.A difusividade térmica é uma propriedade física do material importante em todos os problemas envolvendo cálculos de transferência de calor no estado não estacionário, sendo um parâmetro decisivo na resposta de materiais sujeitos a choques térmicos. Neste trabalho é feito um estudo relacionando a influência das transições de fase no comportamento da difusividade térmica em função da temperatura, nas transformações de fase do SiO2. A técnica experimental empregada foi a técnica de pulso de energia, e as medidas foram feitas desde 100 ºC até aproximadamente 1200 ºC. Verificou-se uma forte dependência da difusividade térmica com as formas em alta e baixa temperaturas das fases quartzo e cristobalita.