Condutividade elétrica e polarização térmica de vidros soda-cal-sílica contendo diferentes cátions tetravalentes

Resumo

Durante o processo de polarização térmica de vidros soda-cal-sílica, íons monovalentes, como o Na+, são deslocados do anodo para o catodo, devido ao campo elétrico elevado (~1 MV/m) e às altas temperaturas. Como conseqüência, registra-se uma corrente elétrica através da amostra, e forma-se uma camada de depleção junto ao anodo. Durante este processo, ocorre a emissão de luz da amostra, provavelmente devido a ocorrência de transições eletrônicas relacionada com o rompimento de ligações químicas. A intensidade desta luz tem uma relação direta com a intensidade da corrente elétrica. Neste trabalho serão obtidas e analisadas curvas de corrente elétrica e de espectros de luz emitida de vidros com composição (%mol) 22Na2O.8CaO.65SiO2.5MO2 (M = Si, Ti, Ge, Zr, Sn, Ce), em diferentes condições de polarização (temperatura e campo elétrico). Em medidas preliminares, havíamos verificado que o vidro contendo estanho emite uma luz mais intensa do que o vidro sem estanho, nas mesmas condições de polarização. Portanto, o objetivo principal deste trabalho é verificar a influência dos cátions tetravalentes, M4+, contidos no vidro, sobre a condutividade elétrica e sobre o espectro e a intensidade da luz emitida durante a polarização térmica. O processo de polarização será realizado com campos elétricos DC entre 0,5 e 2,5 MV/m e em temperaturas de até 250 oC. Os estudos serão complementados com medidas de espectroscopia de energia dispersiva de raios-X (EDS) e de espectroscopia de reflexão difusa no infravermelho (DRIFT), visto que estas técnicas experimentais podem fornecer informações relevantes sobre a alteração da composição química e da estrutura das superfícies dos vidros que estiveram em contato com o anodo durante o processo de polarização térmica. (AU)