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Tratamento térmico superficial em vidros óxidos por meio de radiação laser: correlação entre velocidade de varredura e habilidade de formação de vidros

Processo: 20/08934-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de dezembro de 2021
Vigência (Término): 30 de novembro de 2022
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Marcello Rubens Barsi Andreeta
Beneficiário:Marcelo Watanabe Machado
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:13/07793-6 - CEPIV - Centro de Ensino, Pesquisa e Inovação em Vidros, AP.CEPID
Assunto(s):Materiais não metálicos   Cristalização   Radiação   Tratamento térmico   Laser   Vidro   Óxidos   Difração por raios X

Resumo

Desde a década de 80 do século passado, por meio do trabalho pioneiro de Temple e colaboradores, se demonstrou a possibilidade e os efeitos dos tratamentos térmicos superficiais em vidros por meio de aquecimento a laser. Entretanto, os parâmetros mínimos necessários para estes processos, em especial nas superfícies de vidros óxidos, ainda são alvo de pesquisa uma vez que não se conhece a dependência destes parâmetros com a natureza do vidro a ser processado. Neste projeto de pesquisa, estamos propondo o estudo da influência da habilidade de formação de vidro (Glass Forming hability - GFA) nas variáveis do processamento superficial, em especial na velocidade mínima de varredura do laser. Para este fim, vidros com diferentes GFA serão submetidos ao tratamento térmico superficial por meio de laser de CO2, com diferentes velocidades de varredura. Pretende-se assim, correlacionar a velocidade de varredura mínima (anterior ao início da cristalização) com a GFA do vidro a ser processado. Vidros a base de sílica e boro serão preparados pelo processo convencional de fusão e solidificação por meio da técnica Splat Cooling. Após tratamento térmico em fornos resistivos dos vidros obtidos, a fim de se minimizar as tensões termo-mecânicas, amostras serão cortadas e polidas opticamente nas dimensões 2x2 cm. Por meio de um laser de CO2 de alta potência, acoplado a um sistema de varredura bidimensional galvanométrico, serão produzidas linhas na superfície das amostras com diferentes velocidades de varredura. As linhas serão caracterizadas quanto sua cristalinidade por meio de difração de raios-X (com acessório de micro-área). Desta forma, espera-se obter uma correlação entre a velocidade mínima possível para o tratamento térmico na superfície de vidros óxidos com a respectiva GFA.

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