Reforço de vitrocerâmicos do sistema LiO2-Al2O3-SiO2 por cristalização superficial

Resumo

Materiais vitrocerâmicos opacos e translúcidos podem ser obtidos a partir de vidros do sistema de silicato de alumínio e lítio (LAS). Neste material, a presença de uma camada superficial com coeficiente de expansão linear térmica (CET) muito inferior ao do vidro precursor leva a um material com tensões superficiais de compressão. A resistência mecânica é aumentada devido a este efeito, representando um material promissor para várias aplicações, por exemplo, se forem translúcidos, em telas de dispositivos eletrônicos. Nesta aplicação, a resistência flexão e a tenacidade à fratura são as responsáveis por uma boa resistência ao impacto, enquanto uma alta dureza proporciona maior resistência ao riscamento. O potencial deste material nunca foi estudado para esta aplicação, e existem pouquíssimos dados na literatura em relação a ele. Este projeto de iniciação científica visa avaliar a influência da espessura da camada cristalizada nas propriedades mecânicas de vitrocerâmicas LAS. O material será obtido a partir da cristalização de um vidro precursor em condições de tempo e temperatura a serem determinadas experimentalmente. As temperaturas características do vidro, isto é, temperaturas de transição vítrea (Tg), de início de cristalização (Tx) e temperatura líquidus (Tliq), serão obtidas por calorimetria exploratória diferencial. As características da camada cristalina serão determinadas a partir da microscopia óptica e eletrônica e difração de raios X. Peças tratadas em diferentes condições serão submetidas a testes de dureza, resistência ao riscamento, módulo de elasticidade e resistência mecânica à flexão.