Dureza Vickers e tenacidade à fratura de vidros com composição 22Na2O.8CaO.5MO2.65SiO2 (M = Si, Ti, Ge, Zr, Sn, Ce)

Resumo

Serão preparados e analisados vidros com composição (% mol) 22Na2O.8CaO.5MO2.65SiO2, onde M são elementos tetravalentes (Si, Ti, Ge, Zr, Sn, Ce). Será estudado o comportamento da dureza Vickers, Hv, da tenacidade à fratura, KIC, e do módulo de Young, E, em função do elemento tetravalente no vidro. Amostras destes vidros serão submetidas a trocas iônicas Ag-Na em um sal fundido de AgNO3-NaNO3. As superfícies com Ag, devido à migração iônica, serão submetidas a medidas de dureza Vickers, de tenacidade à fratura, de espectroscopia de energia dispersiva (EDS), e de espectroscopia no infravermelho. Resultados de dureza, de tenacidade e de infravermelho serão analisados em termos das alterações estruturais produzidas pela presença dos elementos tetravalentes e da migração dos íons Ag+. Medidas de energia dispersiva fornecerão resultados que possibilitarão definir quais os elementos tetravalentes que impedem e quais os que facilitam a migração de Ag+ para o interior dos vidros. Medidas do perfil de concentração de Ag+ e de Na+ possibilitarão calcular os coeficientes de auto-difusão destes íons empregando o método de Boltzmann-Matano. Para desenvolver a pesquisa aqui proposta, estamos pleiteando um microscópio ótico com um dispositivo para produzir as indentações Vickers, e um equipamento que possibilite determinar as velocidades ultrassônicas nos vidros a serem preparados, visando calcular os respectivos módulos elásticos. (AU)