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Processos cinéticos em vidros e vitrocerâmicas

Processo: 07/08179-9
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Temático
Vigência: 01 de novembro de 2008 - 31 de outubro de 2013
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Edgar Dutra Zanotto
Beneficiário:Edgar Dutra Zanotto
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Pesquisadores principais:Ana Candida Martins Rodrigues ; Oscar Peitl Filho
Pesq. associados:Guilherme Parente Souza ; Luciana Ghussn ; Marcio Luis Ferreira Nascimento
Auxílios(s) vinculado(s):13/07594-3 - 23rd International Congress on glass, AR.EXT
10/00553-1 - Nano e micro cristalização em vidros não estequiométricos, AV.EXT
10/08003-0 - Mecanismos de transporte elétrico em vidros e vitrocerâmicas, AV.EXT
Bolsa(s) vinculada(s):11/03061-5 - Vitrocerâmicos à base de dissilicato de lítio, BP.IC
10/06201-0 - Cinética de nucleação de NaF em vidros Foto-Termo-Refrativos, BP.PD
09/05665-5 - Sinterização de vidros com cristalização concorrente - modelagem e experimentos, BP.PD
+ mais bolsas vinculadas 08/11539-0 - Obtenção de scaffolds através da sinterização do biosilicato vítreo com cristalização concorrente, BP.DR
09/00514-9 - Avaliação comparativa de um dentifrício experimental contendo micro-partículas bioativas (biosilicato) na remineralização de esmalte bovino, BP.IC
09/02027-8 - Cinética de cristalização em vidros 1Na2O2CaO3SiO2 com adições de óxido de lítio, BP.IC - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Vidro  Crescimento de cristais  Sinterização  Vitrocerâmica  Viscosidade 

Resumo

O objetivo geral desta pesquisa é contribuir para a solução de diversos problemas relevantes sobre os aspectos de transporte (difusionais) controladores da nucleação e crescimento de cristais, fluxo viscoso, sinterização e condutividade iônica em vidros e vitrocerâmicas. Os objetivos específicos desta proposta são divididos em seis subprojetos, fundamentados tanto em pesquisas básicas (1-3) quanto tecnológicas (4-5), a saber: 1. Processos difusionais em vidros óxidos: nucleação, crescimento de cristais e fluxo viscoso: a partir de determinações experimentais das cinéticas dos diferentes processos (nucleação e crescimento de cristais, bem como fluxo viscoso) pretendemos comparar os respectivos coeficientes de difusão efetivos com coeficientes de autodifusão de elementos formadores e modificadores constituintes dos vidros utilizados para verificar os mecanismos difusionais em amplos intervalos de temperatura, desde a fusão (ou liquidus) até a faixa de transição vítrea. 2. Sinterização com cristalização concorrente: estudaremos teórica e experimentalmente a competição entre a sinterização e a cristalização simultânea de vidros particulados para definir as condições que favorecem um ou outro fenômeno. Utilizaremos partículas vítreas esféricas e irregulares, de idênticos volumes, especialmente produzidas para esta finalidade. A idéia principal é efetuar um teste rigoroso do modelo de Clusters anteriormente desenvolvido por nosso grupo. 3. Condutividade elétrica de vidros & vitrocerâmicas parcialmente cristalizados: realizaremos estudos sistemáticos para compreender a dinâmica de íons portadores de cargas em vidros e vitrocerâmicas com diferentes frações cristalizadas e assim contribuir para o entendimento dos processos de condução iônica nestes sistemas. 4. Desenvolvimento de vitrocerâmicas do sistema LAS (Li2O-Al2O3-SiO2) por sinterização: visamos produzir vitrocerâmicas (VCs) com coeficiente de expansão próximo de zero a partir da sinterização de vidros particulados ao invés do método tradicional que induz a cristalização volumétrica via agentes nucleantes. Serão utilizadas as técnicas de sinterização em forno elétrico e em forno microondas. 5. Nucleação e crescimento de micro e nanocristais em vidro foto-termo-refrativo: caracterizaremos as cinéticas de nucleação e crescimento de cristais em um vidro foto-termo-refrativo (PTR), material avançado capaz de suportar hologramas e redes de difração no volume, com aplicações revolucionárias na indústria fotônica. 6. Outros problemas relevantes: salientamos que outros problemas importantes relativos à cinética de difusão e cristalização de vidros poderão aparecer como fruto dos avanços na área e de nossas próprias pesquisas e poderão eventualmente ser analisados. Um ou mais destes seis subprojetos podem e devem levar a descobertas originais. A integração entre eles é assegurada pelo foco do trabalho (difusão e cristalização em vidros e vitrocerâmicas), visando solucionar os problemas específicos referentes a cada item. A seguir detalhamos brevemente os objetivos, as teorias relevantes, as técnicas experimentais e os materiais a serem utilizados. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Novos materiais para qualquer obra 
Edgar Dutra Zanotto é o vencedor do Prêmio Almirante Álvaro Alberto 
Pesquisador da UFSCar recebe prêmio da American Ceramic Society 
Matéria(s) publicada(s) na Revista Pesquisa FAPESP sobre o auxílio:
Fragilidade superada 
Fragilidade superada 
A beleza das vitrocerâmicas 

Publicações científicas (39)
(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)
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PRADO, MIGUEL OSCAR; FERREIRA NASCIMENTO, MARCIO LUIS; ZANOTTO, EDGAR DUTRA. On the sinterability of crystallizing glass powders. Journal of Non-Crystalline Solids, v. 354, n. 40-41, p. 4589-4597, OCT 15 2008. Citações Web of Science: 27.

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COMPOSIÇÕES VITROCERÂMICAS, VITROCERÂMICAS OBTIDAS, ARMADURA DE SACRIFÍCIO E ARTIGO PARA PROTEÇÃO BALÍSTICA BR1020130177695 - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR) . Ana Candida Martins Rodrigues; Edgar Dutra Zanotto; Oscar Peitl Filho; Leonardo Sant'ana Gallo - 26 de junho de 2013

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