Sinterização e cristalização de vidros assistidas por campo elétrico (2021)
- Authors:
- USP affiliated author: BITTENCOURT, ICARO MARINO - EESC
- School: EESC
- Sigla do Departamento: SMM
- Subjects: VIDRO; CRISTALIZAÇÃO; SINTERIZAÇÃO; MATERIAIS CERÂMICOS
- Keywords: Campo elétrico; Vitrocerâmicas
- Language: Português
- Abstract: A sinterização por “flash” é uma técnica promissora para a produção de cerâmicas acelerada por campo elétrico. É uma das técnicas de sinterização assistidas por campo, elétrico ou magnético, conhecidas como FAST (das iniciais em inglês). Aplicando-se uma diferença de potencial, a escala de tempo de sinterização de compostos cerâmicos como ZrO2 estabilizada por Y2O3 pode diminuir de horas para segundos, e a de temperatura diminuir em centenas de graus, comparadas às da sinterização convencional. A sinterização de várias cerâmicas policristalinas condutoras iônicas vêm sendo desenvolvida com sucesso através dessa técnica. O completo entendimento do fenômeno, no entanto, ainda é assunto de debate. Não se sabe se é resultado apenas do aquecimento Joule, ou se outros efeitos citados na literatura, como avalanche de defeitos, fotoluminescência ou alteração da estrutura cristalina, têm papel relevante em sua cinética. Apesar do sucesso com cerâmicas cristalinas, as tentativas de sinterizar compactos de vidros em pó por flash vinham falhando e somente recentemente houve sucesso. No Grupo de Engenharia de Materiais Vítreos do Departamento de Engenharia de Materiais da EESC/USP a sinterização por flash foi aplicada a compactos de partículas de vidro de janela no sistema soda-cal-sílica aquecidos até 750 °C a 10 °C/min. Observou-se que campos elétricos acima de 300 V influenciam fortemente a cinética de sinterização do vidro, produzindo densidades relativas superiores às obtidas pela sinterização convencional. O amolecimento e a formação de espuma devem ser evitados quando o flash ocorre com a aplicação do campo elétrico. A cristalização simultânea e a possibilidade de se obterem vitrocerâmicas por meio da sinterização com campo elétrico abre uma promissora área de pesquisa em sinterização de vidros por essa técnica. Assim, este trabalho teve como objetivo investigar a sinterização de partículas compactadas de vidros estequiométricos no sistema Li2O-Al2O3-SiO2 tratado termicamente com a aplicação de diferentes intensidades de campo elétrico. Para esse sistema, foram obtidas informações na literatura tais como a cinética de sínter-cristalização e a viscosidade em função da temperatura, visando avaliar as bases fenomenológicas da sinterização por campo elétrico nos sistemas propostos. Os resultados experimentais foram comparados com cálculos analíticos usando o modelo de “Clusters” de sinterização não-isotérmica de vidros por fluxo viscoso com cristalização concorrente. As atividades de pesquisa incluíam a fusão das composições, conformação, controle da moagem e da granulometria para otimização da compactação, tratamentos térmicos com e sem aplicação de campo elétrico em corrente contínua, e a caracterização da microestrutura dos corpos de prova resultantes.
- Imprenta:
- Place of publication: São Carlos
- Date published: 2021
-
ABNT
BITTENCOURT, Icaro Marino. Sinterização e cristalização de vidros assistidas por campo elétrico. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2021. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/f31a776d-2565-47b1-8da0-bca21a11c4fa/Bittencourt_Icaro_tcc.pdf. Acesso em: 12 maio 2024. -
APA
Bittencourt, I. M. (2021). Sinterização e cristalização de vidros assistidas por campo elétrico (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/f31a776d-2565-47b1-8da0-bca21a11c4fa/Bittencourt_Icaro_tcc.pdf -
NLM
Bittencourt IM. Sinterização e cristalização de vidros assistidas por campo elétrico [Internet]. 2021 ;[citado 2024 maio 12 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/f31a776d-2565-47b1-8da0-bca21a11c4fa/Bittencourt_Icaro_tcc.pdf -
Vancouver
Bittencourt IM. Sinterização e cristalização de vidros assistidas por campo elétrico [Internet]. 2021 ;[citado 2024 maio 12 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/f31a776d-2565-47b1-8da0-bca21a11c4fa/Bittencourt_Icaro_tcc.pdf
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