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Consultar: Programa de Pós-Graduação em Física (Acadêmico)

Título [PT]: Estudo dos parâmetros e mecanismos de cristalização de vidros e vitrocerâmicas aluminosilicato de cálcio dopados com Nd³+
Autor(es): Robson Ferrari Muniz
Palavras-chave [PT]:

Vitrocerâmicas. Neodímio. Cristalização de vidros. Microscopia Raman. Brasil.

Jurandir Hillmann Rohling [Orientador] - UEM Juraci Aparecido Sampaio - UENF/RJ Antonio Medina Neto - UEM

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. Abstract: For many years, the Photothermal Phenomena Group (GEFF) of the Physics Department (DFI) of Maringá State University (UEM) has been making effective the obtaining of Aluminosilicate Glasses. Over these years, a lot of works was produced in order to present results achieved in this field. However, the process of nucleation and crystal growth of vitreous systems weren't accurately investigated. Hence, the aim of this dissertation has two sides. On the one hand, to analyze the mechanisms and parameters of crystallization in the syntheses of Calcium Aluminosilicates glasses. The other, to get transparent glass-ceramics by means of controlled crystallization of the precursors glasses CAS and LSCAS through a scheduled heat-treatment. In this work, were prepared and characterized a number of four samples of the glassy systems CaO-Al2O3-SiO2-MgO. In addition to examining the behavior of the samples in relation to heat-treatments, whenever as possible, the data obtained for CAS glasses were compared with the LSCAS, in order to check the changes in the properties studied. Although the main study was based on the results of thermal analysis, other techniques (X-Ray Diffraction, Absorption and Emission Spectroscopy, Confocal Raman Microscopy) were used in order to obtain additional information about the effect of heat-treatments on these samples. The results showed that in this glass system the surface crystallization was more favorable than the bulk (internal), which generally need nucleating agent. In the CAS matrix the ion of neodymium acted as a facilitator of crystallization. The data from differential thermal analysis allowed the determination of the characteristic transition temperatures (Tg, Tx and Tp) and the determination of the activation energy (E) of the samples, very important parameter in the study of the nucleation process. Two methods were applied for determining the temperature at which the nucleation rate is maximal. By confocal Raman microscopy it was estimated that the crystallized region is 20-30μm. Finally, this dissertation presents an extensive bibliography for who wishes to begin studies on the crystallization of glassy systems.

Idioma: Português Data de Publicação: 2012 Local de Publicação: Maringá, PR Orientador: Prof. Dr. Jurandir Hillmann Rohling Instituição: Universidade Estadual de Maringá. Programa de Pós-Graduação em Física Nível: Dissertação (mestrado em Física)

Responsavel: edson
Categoria: Aplicação
Formato: Documento PDF
Arquivo: Robson Ferrari Muniz.pdf
Tamanho: 2596 Kb (2658377 bytes)
Criado: 30-06-2016 15:20
Atualizado: 30-06-2016 15:26
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