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Relaxação estrutural de vidros e sua influência em outros processos dinâmicos

Processo: 21/03374-5
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de dezembro de 2021
Vigência (Término): 31 de março de 2026
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Edgar Dutra Zanotto
Beneficiário:Ricardo Felipe Lancelotti
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
Bolsa(s) vinculada(s):22/07679-8 - Origem em escala atômica da relaxação estrutural de vidros metassilicato de chumbo e dissilicato de lítio, BE.EP.DR
Assunto(s):Materiais vitrocerâmicos   Relaxação estrutural   Vidro   Cristalização   Tratamento térmico
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Equação de Kohlrausch | Equação de Maxwell | Relaxação de tensões residuais | relaxação estrutural | Têmpera química | vidros | Materiais Vítreos

Resumo

Os vidros são materiais instáveis termodinamicamente. Por isso, relaxam espontaneamente em direção ao estado líquido super-resfriado. O processo de relaxação estrutural é um fenômeno irreversível, dependente do tempo, que pode ser detectado experimentalmente pela variação temporal de certas propriedades em temperaturas próximas a de transição vítrea. Embora seja razoavelmente conhecida, a relaxação de vidros ainda possui muitas lacunas. Por isso, o objetivo deste projeto de doutorado é um estudo detalhado do fenômeno de relaxação estrutural, abordando problemas científicos em aberto. Planejamos estudar os seguintes tópicos: relaxação estrutural via três propriedades diferentes (índice de refração, condutividade iônica e densidade), analisando se a cinética de relaxação depende da propriedade; influência da relaxação na cristalização; relaxação in-situ e ex-situ, comparando as cinéticas de quando a propriedade é medida diretamente na temperatura de tratamento térmico (in-situ) versus temperatura ambiente após tratamento térmico (ex-situ); possíveis mudanças estruturais dos vidros após a completa relaxação; relação entre os tempos de relaxação medidos experimentalmente com os calculados via equação de Maxwell, realizando medidas do módulo de cisalhamento; dependência com a temperatura dos tempos de relaxação experimentais versus os calculados via equação de Maxwell; e, finalmente, a influência da relaxação estrutural e de tensões residuais no processo de têmpera química via troca iônica (igual ao utilizado no famoso Gorilla glass dos smartphones). Este projeto de doutorado é original no âmbito internacional, com extremo aprofundamento de alguns temas que estudamos anteriormente, assim como abordado em entrevista para a Agência FAPESP sobre a premiação internacional da parte inicial desse trabalho. Além disso, abordaremos vários problemas ainda não estudados. (AU)

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Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
LANCELOTTI, RICARDO FELIPE; RODRIGUES, ANA CANDIDA MARTINS; ZANOTTO, EDGAR DUTRA. Structural relaxation dynamics of a silicate glass probed by refractive index and ionic conductivity. Journal of the American Ceramic Society, v. 106, n. 10, p. 8-pg., . (21/03374-5, 13/07793-6)

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