Desenvolvimento e Caracterização de Vitrocerâmicas Nucleadas por Nanometais

Resumo

O vidro é um material fascinante pela sua transparência, durabilidade e beleza! Vidros podem ser preparados através do processo de resfriamento rápido de uma fase líquida passando pela temperatura de transição vítrea e escapando a cristalização. Mas o vidro é termodinamicamente instável. A elevada estabilidade do estado vítreo reflete apenas um problema de relaxamento, isto é, o sistema não pode evoluir para um estado meta-estável devido à inibição da cinética a baixas temperaturas. Com o aquecimento, o relaxamento da estrutura pode ocorrer para atingir um primeiro estado líquido metaestável correspondente à dada temperatura e, em seguida, eventualmente, passar ao estado cristalino. Na temperatura ambiente um extremamente longo período de tempo é requerido, devido à sua elevada viscosidade, que inibe rearranjos estruturais necessários para a nucleação e crescimento de cristais. No entanto, quando um vidro é aquecido durante um tempo suficiente a temperaturas acima da faixa de temperatura de transição, a devitrificação prontamente se inicia, a partir da superfície e, por vezes, através de nucleação heterogênea ou homogênea. Nucleação homogênea é um processo estocástico que ocorre com a mesma probabilidade em qualquer volume (ou de superfície) do elemento. Alternativamente, quando a nucleação ocorre em locais preferidos, tais como interfaces pré-existentes, em fases anteriormente nucleadas e defeitos de superfície, é denotada nucleação heterogênea. Dependendo do local onde a nucleação se realiza, de volume e de superfície podem ser distinguidos. É óbvio que cristalização e formação de vidro são processos competitivos. Deste modo, a fim de controlar a cristalização de artigos vítreos é preciso saber os principais fatores que governam a nucleação e o crescimento de cristais. E a nucleação e a cristalização controlada de vidros é subjacente à produção de vitrocerâmicas, que são amplamente utilizados em aplicações domésticas e de alta tecnologia. Pelas razões expostas, a investigação da cinética de cristalização de vidro é de grande interesse tanto dos pontos teóricos e práticos de vista e a introdução de nanoparticulas de ouro, prata e outros metais nobres visando incitar a nucleação interna heterogênea de certos vidros é um assunto de alta relevância!