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Previous issue date: 2007-03-02 / Financiadora de Estudos e Projetos / LAS (Li2O-Al2O3-SiO2) glasses have been often used to produce glass-
ceramics with near zero thermal expansion coefficient. These glass-ceramics
are very important for applications that require high thermal shock resistance.
However, they are still produced by traditional techniques, such as melting and
forming followed by internal nucleation (induced by the addition of catalysts)
and crystal growth in the volume of monolithic glass pieces. An alternative route
for the production of glass-ceramics is via sintering of catalyst-free glass
particles with controlled surface crystallization. The purpose of the present work
was to determine the appropriate compositions and sintering conditions to
produce dense LAS glass-ceramics having almost null porosity. Three
compositions were analyzed to achieve near zero thermal expansion coefficient.
The precursor glasses were analyzed by thermal analysis, and the glassceramics
were analyzed by X-ray diffraction, optical microscopy and electron
microscopy. Dense glass-ceramics were obtained with porosity below 1.5%.
The results show that reduction of crystallization by an ion exchange promotes
sintering. However, the high amount of vitreous phase present in these samples
increases the thermal expansion coefficient. At least for one composition we
obtained a glass-ceramic having a porosity of 1.4% and a thermal expansion
coefficient of 0.5 x 10 -6 °C-1, a value similar to that of vitreous silica. / Os vidros do sistema LAS (Li2O-Al2O3-SiO2) vêm sendo estudados para
obtenção de vitrocerâmicas com coeficiente de expansão térmica próximo de
zero, que são necessárias em aplicações que requerem elevada resistência ao
choque térmico. No entanto a obtenção destas vitrocerâmicas ainda está muito
limitada à utilização de técnicas tradicionais de fusão e conformação seguida
por nucleação (induzida pela adição de catalisadores) e crescimento de cristais
no volume de peças monolíticas de vidros. Uma rota alternativa para a
produção de vitrocerâmicas é a sinterização de partículas vítreas com
cristalização superficial controlada, o que dispensa a adição de agentes
nucleantes. No presente trabalho buscou-se determinar as condições ótimas de
sinterização que levassem a vitrocerâmicas de LAS com porosidade mínima ou
quase nula. Foram analisadas três composições para tentar obter um
coeficiente de expansão térmica próximo de zero. Os vidros precursores foram
caracterizados por análise térmica, e as vitrocerâmicas por difração de raios-X,
microscopia óptica e microscopia eletrônica. Foram obtidas vitrocerâmicas
densas, com fração de poros inferior a 1,5 %. Os resultados indicaram que a
redução da cristalização das partículas, via troca iônica, favorece o processo
de sinterização. No entanto a elevada quantidade de fase vítrea presente
nestas amostras leva a um aumento do coeficiente de expansão térmica das
mesmas. Para uma das composições foi possível obter uma vitrocerâmica com
fração de poros de 1,4 % e coeficiente de expansão térmica de 0,5 x 10 -6 °C-1,
valor semelhante ao da sílica vítrea.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/759 |
| Date | 02 March 2007 |
| Creators | Soares, Viviane Oliveira |
| Contributors | Zanotto, Edgar Dutra |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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