controle da cristalização de vidros cerâmicos com dois agentes nucleantes professor: samuel...

Controle da cristalização de vidros cerâmicos com dois

agentes nucleantes

Professor: Samuel Márcio Toffoli

Equipe 8:Carla Yuri MatsumotoCarolina Alves Pereira Fernandes MachadoMarcelle Herescu

Anmin Hu, Ming Li, Dali MaoState Key Laboratory of the Metal Matrix Composites, School of Materials Science and Engineering,

Shanghai Jiaotong University, 1954 Huashan road, Shanghai, China

Introdução

Conclusão

ProcedimentosExperimentais

Resultadose discussão

Síntese

Análise de:1. Propriedades mecânicas2. Tamanhos de grão3. Transparência4. Solução sólida de quartzo-β

Síntese

Vidro cerâmicoLi2O-Al2O3-SiO2

(LAS)

Variação de TiO2

2 % em peso de

ZrO2

Síntese

Introdução

Introdução

Obter a microestrutura e propriedades ótimas do LAS

Baixo coeficiente

de expansão térmica

Excelente durabilidade

química

Excelente durabilidade

térmicaConclusão



Introdução

Fase sólida de quartzo-β em solução de grãos finos

Fase homogênea

Cristalização

Nucleação

Controle da cristalização por aditivos

Síntese

Introdução

Conclusão



Introdução - opcional

• Doherty: cristalização de vidros remanescentes

• Miller: efeito nucleante

• Schiffner: influência da variação de ZrO2 e TiO2

• Lin: viscosidade

• Hsu: temperatura de fusão

Síntese

Introdução

Conclusão



Introdução

ZrO2 em torno de 2% em peso

variou-se % TiO2

Agentes nucleantes

Síntese

Introdução

Conclusão



Pontos analisados

Propriedades mecânicas

Propriedades ópticas

Resistência a flexão

Módulo de elasticidade

Tenacidade à fratura

Coeficiente de expansão térmica

Resistência ao choque térmico

Transparência óptica

IntroduçãoSíntese

Introdução

Conclusão



Introdução


Procedimentos Experimentais

1580°C por 3h 600°C

Síntese

Conclusão


Procedimentos ExperimentaisAnálise Térmica

Diferencial (DTA)

Trituração dos Vidros para

cerca de 100 – 200 µm

Difração de raio-X (XDR)

Microscopia por varredura (SEM)

Gravuras Químicas

Resistência mecânica pelo método dos 3

pontos

Dureza Vickers Densidade Análise termo-mecânica (TMA)

Espectro-fotômetro


Introdução


Síntese

Conclusão


Síntese

Conclusão


Introdução

Resultados e discussão


Padrão de difração de raios X para amostra de vidro LAS–2% ZrO2–xTiO2 cristalizados a 840 °C por 2 h.

Procedimentos ExperimentaisSíntese

Conclusão


Introdução


T1 T2

T3 T4

T0

Síntese

Conclusão


Introdução



• A transparência ótica varia em visibilidade:

11% para λ = 400 nm;

78% para λ = 700nm;

Perto do infravermelho (λ = 1600 nm), transparência ótica de 90%.

• Grãos mais finos maior transparência ótica.

Transparência Ótica

Transparência óptica da vitrocerâmica LAS–2% ZrO2–xTiO2 com diferentes quantidades de aditivos TiO2.

Procedimentos ExperimentaisSíntese

Conclusão


Introdução


Síntese

Conclusão


Introdução




• A amostra T1 tem as propriedades mais baixas;• Ao aumentar o teor de TiO2 para 2%, as propriedades

aumentam;• As amostras T3 e T4 apresentam excesso de TiO2, o que

aumenta o tamanho de grão e portanto as propriedades diminuem;

• Com teor de 2,36% de TiO2, as propriedades são máximas.

Síntese

Conclusão


Introdução



Equação de Kissinger:2

2ln constanteP

P

T ERT

Síntese

Conclusão


Introdução



ln(TP2 /α) x 1/TP

Síntese

Conclusão


Introdução


Procedimentos ExperimentaisAnálise de n

Equação de Augis-Bennett:22.5 PRTn x

T E

• 1% TiO2 → n=2.2±0.3 (mínimo)• 2.36% TiO2 → n=3.4 (máximo)• 4% TiO2 → n=2.6±0.3

Analisando E e n, conclui-se que os melhores agentes nucleantes nos vidros LAS são:

2% ZrO2 + 2.36% TiO2.

Síntese



Introdução

Conclusão

Conclusão

Pontos analisados


Propriedades ópticas

Resistência a flexão

Módulo de elasticidade

Tenacidade à fratura

Coeficiente de expansão térmica


Transparência óptica

2% ZrO2 + 2.36% TiO2

controle da cristalização de vidros cerâmicos com dois agentes nucleantes professor: samuel...

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