Reforço de vitrocerâmicos do sistema LiO2-Al2O3-SiO2 por cristalização superficial

• Processo: 19/12417-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2021
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Edgar Dutra Zanotto
• Beneficiário: Enzo Henrique Miguel
• 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): Vitrocerâmica Cristalização Cerâmica (materiais cerâmicos) Propriedades mecânicas Testes de dureza Resistência mecânica Microscopia de contraste de fase Difração por raios X
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: glass ceramics | Vitrocerâmicos

Resumo

Materiais vitrocerâmicos opacos e translúcidos podem ser obtidos a partir de vidros do sistema de silicato de alumínio e lítio (LAS). Neste material, a presença de uma camada superficial com coeficiente de expansão linear térmica (CET) muito inferior ao do vidro precursor leva a um material com tensões superficiais de compressão. A resistência mecânica é aumentada devido a este efeito, representando um material promissor para várias aplicações, por exemplo, se forem translúcidos, em telas de dispositivos eletrônicos. Nesta aplicação, a resistência flexão e a tenacidade à fratura são as responsáveis por uma boa resistência ao impacto, enquanto uma alta dureza proporciona maior resistência ao riscamento. O potencial deste material nunca foi estudado para esta aplicação, e existem pouquíssimos dados na literatura em relação a ele. Este projeto de iniciação científica visa avaliar a influência da espessura da camada cristalizada nas propriedades mecânicas de vitrocerâmicas LAS. O material será obtido a partir da cristalização de um vidro precursor em condições de tempo e temperatura a serem determinadas experimentalmente. As temperaturas características do vidro, isto é, temperaturas de transição vítrea (Tg), de início de cristalização (Tx) e temperatura líquidus (Tliq), serão obtidas por calorimetria exploratória diferencial. As características da camada cristalina serão determinadas a partir da microscopia óptica e eletrônica e difração de raios X. Peças tratadas em diferentes condições serão submetidas a testes de dureza, resistência ao riscamento, módulo de elasticidade e resistência mecânica à flexão.

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)

FABRIS, DEBORA CRISTINA NIERO; MIGUEL, ENZO HENRIQUE; VARGAS, RAFAEL; CANTO, RODRIGO BRESCIANI; VILLAS-BOAS, MARIANA DE OLIVEIRA CARLOS; PEITL, OSCAR; SGLAVO, VINCENZO M.; ZANOTTO, EDGAR DUTRA. Microstructure, residual stresses, and mechanical performance of surface crystallized translucent glass-ceramics. Journal of the European Ceramic Society, v. 42, n. 11, p. 12-pg., 2022-05-18. (13/07793-6, 19/12417-0, 18/23081-0, 20/08077-6)