Mudanças estruturais durante a retardação da sinterização devido à cristalização superficial no vidro bioativo F3.

• Processo: 24/02121-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2024
• Situação: Interrompido
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Edgar Dutra Zanotto
• Beneficiário: Carsten Blaess
• 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): Cristalização Vidro Ressonância magnética nuclear Sinterização
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Crystallization | glass | Nmr | Nucleation | sintering | Surface chemistry | Vidros e cerâmicas

Resumo

O vidro bioativo F3 contendo flúor com composição nominal de 44,8 SiO2 - 2,5 P2O3 - 36,5 CaO - 6,6 Na2O - 6,6 K2O - 3,0 CaF2 mol% é um candidato altamente promissor como material de substituição óssea. No entanto, sua forte tendência de cristalização da superfície, que retarda ou bloqueia a sinterização por fluxo viscoso, exige uma compreensão completa dos mecanismos de nucleação e crescimento de cristais para evitar essa limitação. Para fornecer respostas fundamentais a esse respeito, este projeto de pesquisa tem como objetivo investigar e esclarecer os processos de relaxamento estrutural próximo à superfície e as alterações de composição que ocorrem durante a nucleação e a cristalização da superfície no vidro F3. As mudanças estruturais e de composição da superfície, o relaxamento, a taxa de nucleação da superfície, a cristalização e a possível transformação da fase cristalina serão analisadas por espectroscopias de estado sólido de Ressonância Magnética Nuclear (RMN), Raman, Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Fotoelétrons de Raios X (XPS), Difração de Raios X (XRD) e microscopia óptica e eletrônica de varredura (SEM). Em combinação com estudos anteriores, a associação desses métodos tem o potencial de ser a peça final do quebra-cabeça para completar a compreensão fundamental dos processos de nucleação e cristalização em vidros bioativos multicomponentes. Isso pode se tornar uma etapa decisiva para o desenvolvimento futuro de uma nova geração de vidros bioativos avançados com uma estratégia de processamento personalizada e propriedades resultantes. Além disso, essa pesquisa tem o potencial de ampliar os limites de aplicação da espectroscopia de RMN no campo de materiais de vidro e vitrocerâmica.