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Simulações numéricas do efeito de relaxamento na nucleação de cristais em líquidos e vidros formadores de vidro super-resfriados

Resumo

Este projeto está focado em simulações numéricas detalhadas do efeito do processo de relaxação na nucleação de fases cristalinas em um vidro ou um líquido formador de vidro super-resfriado. Os parâmetros dos processos de relaxação e cristalização - número e duração das etapas de relaxação, função de distribuição do número de cristais por unidade de volume, curvas N ( t ), taxas de nucleação parcial e em regime permanente - serão simulados e comparados com dados experimentais para cristalização de um vidro de dissilicato de lítio (Li2O·2SiO2) em temperaturas de nucleação muito baixas, Tn =663K, 683K e 693K, ou seja, 61K, 41K e 31K abaixo de T12 , que estão sendo realizados no Laboratório de Materiais Vítreos - Dept. Engenharia de Materiais da Universidade Federal de São Carlos. Prevemos que este trabalho de pesquisa pode resultar nas seguintes descobertas: (i) Parâmetros dos processos de cristalização: função de distribuição dos núcleos, curvas e taxas parciais de nucleação estacionárias em diferentes etapas. O trabalho experimental simultâneo poderá fornecer uma base sólida para verificar a validade das simulações. (ii) Um modelo útil para determinação da dependência temporal do parâmetro de ordem estrutural será desenvolvido para baixas temperaturas de nucleação (Tn <730K) quando o efeito de relaxação estrutural gradual deve ser levado em conta. Essas novas descobertas esperadas são de grande importância científica para esclarecer a teoria da nucleação, e também podem ter alguma importância tecnológica para o desenvolvimento da vitrocerâmicas e processos de sinter-cristalização. (AU)

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