In-situ Raman spectroscopy unveils metastable crystallization in lead metasilicate glass

Autor(es)

Pena, R. B. ^{[1, 2]} ; Sampaio, D. V. ^{[1, 2, 3]} ; Lancelotti, R. F. ^{[4, 2]} ; Cunha, T. R. ^{[1, 2]} ; Zanotto, E. D. ^[2] ; Pizani, P. S. ^{[1, 2]}

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Fed Sao Carlos, Phys Dept, BR-13565905 Sao Carlos, SP - Brazil

^[2] Univ Fed Sao Carlos, Dept Mat Engn, Ctr Res Technol & Educ Vitreous Mat, BR-13565905 Sao Carlos, SP - Brazil

^[3] Univ Fed Alagoas, Phys Inst, BR-57072900 Maceio, AL - Brazil

^[4] Univ Fed Sao Carlos, Grad Program Mat Sci & Engn, BR-13565905 Sao Carlos, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Journal of Non-Crystalline Solids; v. 546, OCT 15 2020.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

The formation of metastable phases is a relevant, challenging and yet underexplored subject in glass crystallization. In this work, we examined the isothermal crystallization of PbO.SiO2 lead metasilicate glass by using in situ Raman spectroscopy. We provide evidence for the evolution process from the glass to alamosite, the stable crystalline phase, which is intermediated by two distinct metastable phases at different temperatures. At 550 degrees C the crystallization pathway proceeded from the low PbSiO3 to alamosite, whereas at 600 degrees C the crystalline phase evolved from the hexagonal PbSiO3 to alamosite. We found no interconversion between these two metastable phases, indicating that both can precipitate prior to alamosite stabilization. These findings demystify the alleged complexity of the crystallization process of lead metasilicate glass, raised in the literature, whose data are critically analyzed and discussed herein. (AU)

• Processo FAPESP: 19/12383-8 - Estudo de propriedades estruturais e vibracionais de materiais vítreos e vitrocerâmicos via espalhamento Raman em função da temperatura e de altas pressões hidrostáticas.
• Beneficiário: Thiago Rodrigues da Cunha
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 16/15962-0 - Correlação entre estrutura e propriedades dinâmicas e ópticas de materiais da série (Ax, A'1-x)O + SiO2 (A, A' = Pb, Ni, Co, Fe, Cr): estudo por espalhamento Raman e simulações por dinâmica molecular
• Beneficiário: David Vieira Sampaio
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 13/07793-6 - CEPIV - Centro de Ensino, Pesquisa e Inovação em Vidros
• Beneficiário: Edgar Dutra Zanotto
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
• Processo FAPESP: 17/11868-2 - Correlação entre estrutura e propriedades ópticas de materiais vitrocerâmicos da série (Ax,A'1-x)O + SiO2 (A,A'= Pb,Ni,Co,Cr) submetidos a altas pressões hidrostáticas
• Beneficiário: Rafaella Bartz Pena
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto