Desenvolvimento, caracterização e introdução do isolante termo elétrico flexível no mercado nacional

O mercado de isoladores termoelétricos envolve o desenvolvimento de isoladores para soluções nas indústrias metalúrgica, siderúrgica, naval, automotiva e principalmente de fundição e aciarias que trabalham em alta temperatura. Os principais equipamentos que utilizam isolantes termoelétricos são fornos a arco elétrico (FEA), forno a indução e de cadinho, bobinas de fornos e indutores, coletores automotivos, equipamentos eletrônicos e eletrodomésticos e principalmente isolantes termoelétricos desenvolvidos sob encomenda para o cliente. Entre as principais características dos isolantes termoelétricos estão a resistência mecânica, rigidez dielétrica, resistência à altas temperaturas, condutividade térmica, flamabilidade, resistência à absorção de água, resistência à absorção de óleo e comportamento inerte em relação à contaminação externa. Todos os isolantes termoelétricos possuem suas vantagens e desvantagens, o que direciona a necessidade de desenvolver o melhor custo-benefício para cada aplicação. Dentre os isolantes termoelétricos existentes no mercado, existem materiais isolantes termoelétricos flexíveis como chapa de micanite, materiais a base de fibra de vidro com elastômero, chapas de mica e folhas de mica impregnadas com resina de silicone. Com relação aos isolantes termoelétricos rígidos, destacam-se as placas de mica moscovita e flogopita à base de resina de silicato, chapas à base de tecido de fibra de vidro impregnado com resina epóxi, poliéster, fenólica e silicone. Todos esses isolantes podem ser fabricados como moldados contínuos, chapas laminadas e tubos. Os isolantes termoelétricos podem ser fabricados por processos de usinagem como torno e fresa convencionais, serra de corte e CNC, entre outros. Dentre as muitas opções, o mercado segue em contínuo desenvolvimento e adaptação devido à alta demanda e competitividade, necessitando aprimorar os isolantes termoelétricos no monitoramento dos equipamentos, aliado à redução dos custos de isolamento para se manter competitivo. Neste cenário, a presente tese discute o desenvolvimento de um novo isolante termoelétrico flexível, de classe térmica que trabalhará acima de 300 ºC, com rigidez dielétrica de 5 kV/mm, melhor resistência mecânica e flexível, antichama, isento de amianto e baixa condutividade térmica. Este material foi desenvolvido com tecido de fibra de vidro entrelaçado quer seja manta ou gaxeta tubular, impregnado com elastômero alta temperatura, prensado sob alta pressão e temperatura simultaneamente. O isolante compósito elastomérico com estrutura de fibra de vidro é classificado como material elastomérico flexível e foi desenvolvido para atender equipamentos onde os isolantes requerem trabalho em alta temperatura sem perder as características de isolamento. Por se tratar de um isolante nacional com matérias-primas também nacionais vale destacar o baixo custo em relação a outros isolantes. Os ensaios demonstram que o material polimérico flexível desenvolvido suporta 5 kV/mm e temperatura da ordem de 300 °C, tendo ainda uma baixa condutividade térmica aproximadamente 0,25 W/mK e mostrando ainda elevado calor específico de cerca de 1094 J/kgK. O Ensaio de flamabilidade (norma UL 94 V) classificou o isolante IT5004-4 Bi-Componente OxiFerro como V-1 e o isolante IT2004 – MPS Mica Flexível como V-0.