dc.contributor.author | Nunes, Ângela Santana | |
dc.date.accessioned | 2019-09-06T18:47:43Z | |
dc.date.available | 2019-09-06T18:47:43Z | |
dc.date.issued | 2019-03-01 | |
dc.identifier.citation | NUNES, Ângela Santana. Implementação do sistema de cristalização superficial induzida por laser em vidro de composição eutética. 2019. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2019. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/11791. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/11791 | |
dc.description.abstract | The radiation from lasers has been successfully applied to materials
processing such as drilling, cutting and welding, sintering of ceramic oxides,
surface heat treatment, directional solidification of single crystal fibers and
texturing of crystalline compounds. The characteristics that make the laser
radiation attractive to surface heat treatment processing are its coherence and
collimation, which allowed the spatial control of the thermal energy. The
modification of the material´s surface is dependent on the composition of the
sample, the power of the laser and the radiation exposure time. Thus, the
efficiency of crystallization, scalability and the possibility of local heating are
some of the main attributes of laser crystallization. In addition, the laser can be
used to induce crystallization on an amorphous substrate. Low cost of
production is the main feature offered by laser crystallization to become an ideal
solution for many industrial applications. A laser writing system can lead to the
development of devices that can operate in aggressive environment like an acid
or at high temperatures. Thus, the present work has the objective of developing
versatile, low cost and programmable laser writing system, which allows the
superficial heat treatment in glasses. In this work a CO2 laser source was used,
which allowed the production of superficial crystallization. For the study of the
developed system, it was chosen an eutectic composition glass (system
LiO2.SiO2-CaO.SiO2), as the material model, in order to verify the control of the
microstructure. After the crystallization the identified crystalline phases were
calcium and lithium metassilicate, independent of the laser scanning speed. The
microstructure formed and the depth of the heat affected zone shows a
dependency with the laser scanning speed. Finally, it was found that the
average interphase spacing obeys a similar relationship described by Jackson
and Hunt for the solidification of eutectic systems, that is, by controlling the
laser scanning speed it is possible to control the formed microstructure and
thereby obtain the control of the final properties of the material. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights.uri | Acesso aberto | por |
dc.subject | Técnica de cristalização | por |
dc.subject | Sistema eutético | por |
dc.subject | Crystallization technique | eng |
dc.subject | Eutectic system | eng |
dc.subject | Lasers | eng |
dc.title | Implementação do sistema de cristalização superficial induzida por laser em vidro de composição eutética | por |
dc.title.alternative | Implementation of a surface crystallization system induced by laser in eutectic composition glass | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.contributor.advisor1 | Andreeta, Marcello Rubens Barsi | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7904227795652627 | por |
dc.description.resumo | A radiação proveniente de lasers tem sido intensamente aplicada em
processamento de materiais, tais como, processos de perfuração, corte e
soldagem, tratamento térmico de superfície, texturização de compostos
cristalinos, entre outros. As características que tornam a radiação laser
atraente para esses propósitos são a coerência e a colimação, que permitem
ajustar a distribuição de energia com elementos ópticos convencionais. Usando
uma fonte de laser de CO2, foi demonstrado que a cristalização superficial em
vidros poderia ser facilmente obtida. Assim, o baixo custo de equipamentos
juntamente com a flexibilidade oferecida pela cristalização a laser, mostra-se
uma solução ideal para muitas aplicações industriais. Ainda, a escrita a laser
pode levar ao desenvolvimento de dispositivos que possivelmente possam
trabalhar expostos a ambientes agressivos como ambientes ácidos ou de alta
temperatura. Dessa maneira, o presente trabalho tem o objetivo de desenvolver
um sistema versátil e programável, de baixo custo, que possibilite o tratamento
superficial em vidros. Para o desenvolvimento do sistema programável
escolheu-se trabalhar com um vidro modelo de composição eutética do sistema
LiO2.SiO2-CaO.SiO2, cujos dados físico-químicos estão descritos na literatura,
a fim de verificar o controle da microestrutura por meio do sistema
desenvolvido. Após a cristalização superficial do vidro modelo, promovida pelo
sistema desenvolvido, foram identificadas as fases cristalinas metassilicato de
cálcio e metassilicato de lítio, independente da velocidade de varredura do
laser. O estudo da microestrutura em função da velocidade de varredura do
laser mostrou que quanto menor a velocidade de varredura, maior a quantidade
de cristais formados. Também mostrou que tanto a microestrutura formada,
quanto a profundidade da zona afetada pelo calor dependem da velocidade de
varredura do laser. E por fim, que o espaçamento médio interfásico obedece a
uma relação similar a descrita por Jackson e Hunt para a solidificação de
sistemas eutéticos, ou seja, que através do controle da velocidade de varredura
do laser é possível controlar a microestrutura formada e com isso obter o
controle das propriedades finais do material. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA | por |
dc.description.sponsorshipId | CAPES: Código de Financiamento 001 | por |
dc.ufscar.embargo | Online | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/2538917171479509 | por |