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Estudo do efeito de fatores elétricos na sinterização e cristalização de vidros no sistema Li2O-SiO2

Processo: 19/13742-1
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de agosto de 2019
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2021
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Eduardo Bellini Ferreira
Beneficiário:João Matheus Rugeri Murdiga
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:13/07793-6 - CEPIV - Centro de Ensino, Pesquisa e Inovação em Vidros, AP.CEPID
Assunto(s):Cristalização   Sinterização   Vitrocerâmica   Campo elétrico   Vidro

Resumo

A sinterização com a utilização de campo elétrico, conhecida como Flash Sintering, é uma nova tecnologia com chances substanciais de reduzir o consumo energético quando comparada ao processo de sinterização convencional. Além da economia de energia, tornando o processo ecologicamente mais amigável, é possível reduzir a temperatura de sinterização em centenas de graus e o tempo de algumas horas para poucos segundos, com impacto nos materiais para construção dos equipamentos necessários para o processo. Propriedades de grande relevância como a resistência mecânica podem ser aprimoradas através deste processo, que tende a minimizar o tamanho de grãos na microestrutura e produzir altas densidades relativas após a queima. Neste projeto, a cinética de sinterização de vidros será estudada através do modelo de Clusters e os resultados comparados com os obtidos experimentalmente. Considerando o efeito Joule, é possível calcular a temperatura instantânea na peça durante a sinterização. As caraterísticas do corpo sinterizado por Flash Sintering varia com os parâmetros de processo, tais como intensidade do campo e da corrente na amostra. Níveis baixos de corrente implicam na não sinterização do corpo de prova, enquanto valores elevados produzem superaquecimento e amolecimento. Vidros no sistema binário Li2O-SiO2 com diferentes composições e, portanto, diferentes cinéticas de cristalização serão produzidos e estudados quanto à sinterabilidade com e sem campo elétrico. Com isso, planejamos compreender o efeito do campo elétrico na sinterização de compactos de vidros por fluxo viscoso com cristalização concorrente. (AU)