Resumo: |
Há
vários anos, o Grupo de Estudos dos Fenômenos Fototérmicos (GEFF) do
Departamento de Física (DFI) da Universidade Estadual de Maringá (UEM)
vem efetivando a obtenção de vidros Aluminosilicato de Cálcio. Ao
longo desses anos, uma gama de trabalhos foi produzida a fim de
apresentar resultados atingidos nesse domínio. No entanto, os processos
de nucleação e crescimento de cristais desses sistemas vítreos não
foram precisamente investigados. Sendo assim, o escopo da presente
dissertação somam duas vertentes. De um lado, analisar os mecanismos e
parâmetros de cristalização na síntese dos vidros Aluminosilicatos de
Cálcio. Do outro, a possível obtenção de vitrocerâmicas trasparentes
via cristalização controlada dos vidros precursores CAS e LSCAS,
por meio de tratamentos térmicos adequados. Nesse trabalho, preparou-se
e caracterizou-se uma série de quatro amostras do sistema vítreo
CaO-Al2O3-SiO2-MgO. Além de analisar o comportamento das amostras em
relação aos tratamentos, sempre que possível, os dados obtidos para os
vidros CAS foram comparados com os vidros LSCAS, a fim de verificar as
alterações das propriedades investigadas. Embora o estudo principal
fundamentou-se nos resultados de Análise Térmica, outras técnicas
(Difração de Raios-X, Espectroscopia de Absorção e Emissão, Microscopia
Raman Confocal) foram utilizadas com intuito de obter informações
adicionais ao efeito dos tratamentos térmicos nessas amostras. Os
resultados mostraram que nesse sistema vítreo a cristalização
superficial foi mais favorável que a volumétrica (interna), que
geralmente necessita do agente nucleador. Nas matrizes CAS o íon de
neodímio atuou, de forma bastante sutil, como um agente facilitador da
cristalização. Dados procedentes de análise térmica diferencial
permitiu a determinação das temperaturas características de transição
(Tg, Tx e Tp), bem como o cálculo da energia de ativação (E) das
amostras, parâmetro muito importante no estudo dos processos de
nucleação. Dois métodos para a determinação da temperatura na qual a
taxa de nucleação é máxima foram aplicados. Por Microscopia Raman
Confocal estimou-se que a região cristalizada é de 20-30µm. Finalmente,
essa dissertação apresenta, uma ampla bibliografia para quem deseja
iniciar os estudos sobre a cristalização de sistemas vítreos.
Palavra chave: Vidros. Vitrocerâmicas. Aluminosilicato de Cálcio.
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