Vitrocerâmicas transparentes de alta resistência mecânica

• Processo: 26/13621-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Brasil
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2026
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2027
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Edgar Dutra Zanotto
• Beneficiário: Edgar Dutra Zanotto
• Pesquisador visitante: Francisco Carlos Serbena
• Instituição do Pesquisador Visitante: Setor De Ciências Exatas E Naturais/Scen/Uepg , Brasil
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: São Carlos
• Vinculado ao auxílio: 25/05199-7 - Fracoglace: fratura e corrosão em vitrocerâmicas, AP.R
• Assunto(s): Materiais cerâmicos Vidro Vitrocerâmica Tenacidade
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: resistência magnética | tenacidade | transprarencia | vidro | VitroCerâmica | Cerâmicos

Resumo

Vitrocerâmicas são materiais obtidos a partir da cristalização controlada de vidros que apresentam excelentes propriedades como alta dureza, tenacidade à fratura, resistência mecânica, durabilidade química, transparência óptica e bioatividade. Elas encontram aplicações em óptica, próteses dentárias, proteção balística, utensílios domésticos, telescópios, imobilização de rejeitos radioativos e materiais luminescentes. Equipamentos eletrônicos, como tablets e smartphones, requerem telas transparentes com elevada resistência mecânica e vitrocerâmicas transparentes com cristais nanométricos têm sido empregadas nessas aplicações. Neste projeto, os mecanismos responsáveis pela alta resistência mecânica (tenacidade) de vitrocerâmicas transparentes serão detalhadamente investigados. O aumento da fração cristalizada é uma estratégia empregada para incrementar as propriedades mecânicas de certas vitrocerâmicas, por exemplo, do sistema Li2O-SiO2. Aqui, medidas de transmitância óptica, dureza, resistência mecânica e tenacidade à fratura, aliadas à caracterização estrutural, serão realizadas para avaliação dos resultados relativos a vitrocerâmicas do sistema ZnO-Al2O3-SiO2. Essa vitrocerâmica contém a gahnita, (ZnAl2O4), um espinélio de estrutura cúbica e opticamente isotrópica, como principal fase cristalizada. A gahnita apresenta alta taxa de nucleação, necessária para formar nanocristais, alto módulo elástico e é excelente hospedeira de íons de metais de transição e terras raras, características que a tornam atrativa para aplicações mecânicas e fotônicas.Tensões residuais, devido ao desacordo entre as propriedades dos cristais e do vidro residual, também serão medidas e calculadas nesse sistema e o seu impacto nas propriedades será avaliado quantitativamente. Os resultados desse estudo deverão contribuir para o desenvolvimento de vitrocerâmicas transparentes com propriedades mecânicas superiores. (AU)