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

Processo: 22/00757-3
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Internacional
Vigência: 05 de agosto de 2022 - 04 de novembro de 2022
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Edgar Dutra Zanotto
Beneficiário:Edgar Dutra Zanotto
Pesquisador visitante: Alexander Abyzov
Inst. do pesquisador visitante: Kharkov Institute of Physics and Technology (KIPT), Ucrânia
Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:13/07793-6 - CEPIV - Centro de Ensino, Pesquisa e Inovação em Vidros, AP.CEPID
Assunto(s):Simulação numérica  Nucleação  Cristais  Vidro  Intercâmbio de pesquisadores  Colaboração científica 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:crystal nucleation | glasses | glass-forming | Relaxation | glasses

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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Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
ABYZOV, ALEXANDER S.; FOKIN, VLADIMIR M.; YURITSYN, NIKOLAY S.; NASCIMENTO, MARCIO L. F.; SCHMELZER, JUERN W. P.; ZANOTTO, EDGAR D.. Crystal nucleation in a glass during relaxation well below T-g. Journal of Chemical Physics, v. 158, n. 6, p. 10-pg., . (22/00757-3)

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