Cinética de cristalização de vidros não estequiométricos

Resumo

Cinética de cristalização de vidros não estequiométricos Vladimir M. Fokin, 2012O profundo entendimento sobre a termodinâmica, a cinética e os mecanismos de cristalização de vidros são ainda assuntos "quentes" na ciência de vidros. Sendo uma alternativa para a formação de vidro, a cristalização também controla o desenvolvimento e a produção de vitrocerâmicas. Durante várias décadas a maioria dos estudos de cristalização tem utilizado vidros estequiométricos. Assim, um estudo detalhado da cinética de cristalização de vidros não estequiométricos seria inusitado. O presente projeto propõe a investigação sistemática de cristalização não estequiométrica. Pretendemos empregar vidros do pseudo-binário meta-silicato de lítio (LS) - meta-silicato de cálcio (CS), que tem um eutético simples. Alguns problemas gerais continuam sem solução e demandam uma investigação detalhada. Por exemplo: i- Em qualquer teoria da nucleação a determinação da energia de superfície específica, S, do núcleo crítico ainda é um problema. Tendo em conta a escassez e a importância de dados sobre S, um estudo sistemático sobre a variação da energia de superfície com a alteração de alguns parâmetros composicionais é muito desejável e será realizada. ii-Nucleação heterogênea em superfícies segue as leis gerais ds CNT-onde a cinética de nucleação heterogênea é também determinada pelo tempo de inducao, tin, de nucleação mais a taxa de nucleação no estado estacionário. Como já mostrado anteriormente, no vidro de composição eutética do conjunto LS-CS, cristais de meta-silicato de cálcio (CS) precipitam a temperaturas relativamente baixas (próximas a Tg) apenas nos estágios mais avançado do processo de cristalização. Assim, a estimativa da tin em função da temperatura é de interesse para a compreensão da nucleação das fases individuais (LS e CS) e da cristalização total. iii-Pretendemos também realizar uma investigação detalhada da cristalização de vidros que pertencem a ambos os lados do ponto eutético do diagrama de fases. iv- A distribuição de tamanho de cristais e a sua evolução com o tempo pode conter informações preciosas sobre os processos de nucleação e crescimento. Assim, pretende-se obter a distribuição de tamanhos de cristais para acompanhar a evolução desses processsos. v- Finalmente, a influência da temperatura e velocidade de aquecimento sobre a sequência de formação de fases deve dar algumas pistas importantes sobre o mecanismo geral de cristalização não estequiométrica. (AU)