Dos Átomos às Cerâmicas: Um Estudo de Microscopia Eletrônica de Transmissão sobre o Desenvolvimento de Materiais Transparentes

Resumo

As cerâmicas transparentes de ítrio alumínio granada (YAG) são usadas em uma variedade de produtos de alta tecnologia, incluindo lasers de estado sólido, cintiladores de raios X e a fonte de luz síncrotron brasileira, Sirius. Este estudo analisará como os dopantes e aditivos afetam o processo de sinterização, bem como as características e transparência da cerâmica de YAG. Com o uso de técnicas de microscopia eletrônica de transmissão de ponta, como experimentos in-situ com aquecimento, a estrutura, os contornos de grão e as interfaces do YAG serão examinados em tempo real em nível atômico.O trabalho busca fornecer informações sobre os processos que sustentam os impactos dos aditivos na sinterização ativa, sinterização em fase líquida e controle de mobilidade próximo aos contornos de grão. O estudo também investigará os efeitos de vários parâmetros de sinterização no processo de eliminação de poros e como esses fatores contribuem para a produção de cerâmica de YAG superior e transparente. Ao definir o papel dos aditivos e dopantes, este projeto resolverá questões científicas significativas e melhorará o processamento do YAG.Espera-se que os resultados avancem nossa compreensão da síntese e sinterização do YAG, levando a melhores qualidades de material e maior transparência. Ao expandir significativamente a literatura científica já disponível sobre as cerâmicas de YAG e suas aplicações, este trabalho acabará por auxiliar os esforços do Brasil para melhorar a fabricação de materiais de ponta para o Sirius e outras aplicações de alto desempenho usando tecnologia nacional. Ao focar em preocupações científicas fundamentais e aplicar técnicas de microscopia de ponta, o projeto permitirá, em geral, a produção de cerâmica de YAG transparente de alta qualidade com uma ampla gama de usos.