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Cinética de nucleação de NaF em vidros Foto-Termo-Refrativos

Processo: 10/06201-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de novembro de 2010
Vigência (Término): 30 de abril de 2012
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Edgar Dutra Zanotto
Beneficiário:Itay Dyamant
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:07/08179-9 - Processos cinéticos em vidros e vitrocerâmicas, AP.TEM
Assunto(s):Nucleação

Resumo

Os complexos caminhos de cristalização do vidro foto-termo-refrativo (PTR) combinam diversos processos secundários, tais como separação de fases líquido-líquido, nucleação de nanopartículas de Ag e/ou Br e a cristalização espontânea do NaF, todos complementares ao processo primário de cristalização foto-termo-induzida dos nano-cristais de NaF. Esses processos introduzem mudanças locais no índice de refração do vidro, que são utilizadas na fabricação de diversos equipamentos ópticos. Todavia, o mecanismo de cristalização detalhado e a cinética do vidro PTR são ainda muito desconhecidos e os elementos ópticos difrativos comerciais baseados neste tipo de vidro possuem perdas indesejadas por espalhamento. Uma compreensão abrangente e o controle dos processos de cristalização primários e secundários são, portanto, de grande importância científica e tecnológica. Assim sendo, a investigação da cinética de nucleação do NaF deverá contribuir no entendimento do processo de cristalização em vidros PTR. Medidas de microscopia óptica da densidade do número de cristais em função do tempo de nucleação, Nv(t), em vidros expostos a UV e com tratamento térmico (ou seja, foto-termo-induzido), podem resultar em valores para a taxa de nucleação em estado estacionário (Ist) e o período de indução (t ind), para serem utilizados na construção da curva de taxa de nucleação, I(T). Medidas similares de microscopia em regiões vítreas submetidas a exposição UV e tratamento térmico, devem levar a obtenção dos dados de Nv(t), Ist, tind e I(T) para a cristalização espontânea do NaF. A partir da curvas I(T) a temperatura onde a taxa de nucleação (TMN) é máxima pode ser encontrada. Os valores de TMN também podem ser obtidos a partir de curvas de taxa de nucleação, obtidas a partir de curvas DSC, por exemplo. Os dados de cinética esperados para a investigação podem ser utilizados para o projeto de tratamentos de vidros foto-termo-induzidos e, conseqüentemente, obter dispositivos com características ópticas desejadas.