Desenvolvimento e Caracterização de Vitrocerâmicas Nucleadas por Nanometais

• Processo: 13/09093-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2014
• Vigência (Término): 18 de junho de 2016
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Edgar Dutra Zanotto
• Beneficiário: Shiv Prakash Singh
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Engenharia de materiais Cristalização Vidro Vitrocerâmica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Crystallization | glass | glass-ceramic | nanometal | Engenharia de Materiais

Resumo

O vidro é um material fascinante pela sua transparência, durabilidade e beleza! Vidros podem ser preparados através do processo de resfriamento rápido de uma fase líquida passando pela temperatura de transição vítrea e escapando a cristalização. Mas o vidro é termodinamicamente instável. A elevada estabilidade do estado vítreo reflete apenas um problema de relaxamento, isto é, o sistema não pode evoluir para um estado meta-estável devido à inibição da cinética a baixas temperaturas. Com o aquecimento, o relaxamento da estrutura pode ocorrer para atingir um primeiro estado líquido metaestável correspondente à dada temperatura e, em seguida, eventualmente, passar ao estado cristalino. Na temperatura ambiente um extremamente longo período de tempo é requerido, devido à sua elevada viscosidade, que inibe rearranjos estruturais necessários para a nucleação e crescimento de cristais. No entanto, quando um vidro é aquecido durante um tempo suficiente a temperaturas acima da faixa de temperatura de transição, a devitrificação prontamente se inicia, a partir da superfície e, por vezes, através de nucleação heterogênea ou homogênea. Nucleação homogênea é um processo estocástico que ocorre com a mesma probabilidade em qualquer volume (ou de superfície) do elemento. Alternativamente, quando a nucleação ocorre em locais preferidos, tais como interfaces pré-existentes, em fases anteriormente nucleadas e defeitos de superfície, é denotada nucleação heterogênea. Dependendo do local onde a nucleação se realiza, de volume e de superfície podem ser distinguidos. É óbvio que cristalização e formação de vidro são processos competitivos. Deste modo, a fim de controlar a cristalização de artigos vítreos é preciso saber os principais fatores que governam a nucleação e o crescimento de cristais. E a nucleação e a cristalização controlada de vidros é subjacente à produção de vitrocerâmicas, que são amplamente utilizados em aplicações domésticas e de alta tecnologia. Pelas razões expostas, a investigação da cinética de cristalização de vidro é de grande interesse tanto dos pontos teóricos e práticos de vista e a introdução de nanoparticulas de ouro, prata e outros metais nobres visando incitar a nucleação interna heterogênea de certos vidros é um assunto de alta relevância!

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)

SINGH, SHIV PRAKASH; RODRIGUES, ALISSON MENDES; ORSOLINI, HELOISA DALTOSO; GOMES DE MATTOS, PAULO PARREIRA; ZANOTTO, EDGAR DUTRA; ROCHERULLE, JEAN; BENARD-ROCHERULLE, PATRICIA; LEBULLENGER, RONAN. Crystallization pathways and some properties of lithium disilicate oxynitride glasses. CERAMICS INTERNATIONAL, v. 43, n. 15, p. 12348-12356, OCT 15 2017. (13/09093-1, 13/07793-6)

SINGH, SHIV PRAKASH; SCHNEIDER, JOSE FABIAN; KUNDU, SWARUP; MARTINS RODRIGUES, ANA CANDIDA; GOMES DE MATTOS, PAULO PARREIRA; ZANOTTO, EDGAR DUTRA; ROCHERULLE, JEAN; BENARD-ROCHERULLE, PATRICIA; LEBULLENGER, RONAN. Structure and ionic conductivity of nitrated lithium disilicate (LiSiON) glasses. Materials Chemistry and Physics, v. 211, p. 438-444, JUN 1 2018. (13/09093-1, 13/07793-6)