dc.contributor.author | Lancelotti, Ricardo Felipe | |
dc.date.accessioned | 2021-03-22T15:13:15Z | |
dc.date.available | 2021-03-22T15:13:15Z | |
dc.date.issued | 2021-02-25 | |
dc.identifier.citation | LANCELOTTI, Ricardo Felipe. Relaxação estrutural de vidros metassilicato de chumbo e dissilicato de lítio. 2021. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/14011. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/14011 | |
dc.description.abstract | Glasses are thermodynamically unstable and spontaneously relax towards the supercooled liquid state. The relaxation time varies from seconds at temperatures above the glass transition to geological times at room temperature. Structural relaxation occurs because the unstable system tends to decrease its free energy. It is a process that depends on the thermal history, temperature of interest, and chemical composition of the glass. The glass properties change gradually with structure changes, which allows following the process through their measurements. In this work, structural relaxation of lead metasilicate and lithium disilicate glasses was studied by measuring the refractive index, glass transition temperature, and ionic conductivity over time of isothermal treatment. The Kohlrausch equation described well the experimental data. The characteristic relaxation time exponentially decreases, and the Kohlrausch exponent increases when the temperature increases. The average structural relaxation times were compared with that calculated by the Maxwell equation, which uses viscosity and shear modulus data. The results showed that the average structural relaxation time is slightly longer but close to that calculated via equilibrium viscosity. The relaxation curves are reproducible and cumulative with the time of isothermal heat treatment, but with different kinetics depending on the samples’ thermal history. When the three properties analyzed are compared, the beginning of relaxation is faster via ionic conductivity than via refractive index, which in turn, is faster than via glass transition temperature. However, it is the opposite for relaxing 99 % (revealing differences in the Kohlrausch exponent). Raman spectroscopy experiments did not identify significant changes after relaxation in the Qn species population, but they showed a small crystallization of the samples treated for relatively long periods below the glass transition. | eng |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) | por |
dc.description.sponsorship | Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | Vidros | por |
dc.subject | Relaxação estrutural | por |
dc.subject | Metassilicato de chumbo | por |
dc.subject | Dissilicato de lítio | por |
dc.subject | Glasses | eng |
dc.subject | Structural relaxation | eng |
dc.subject | Lead metasilicate | eng |
dc.subject | Lithium disilicate | eng |
dc.title | Relaxação estrutural de vidros metassilicato de chumbo e dissilicato de lítio | por |
dc.title.alternative | Structural relaxation of lead metasilicate and lithium disilicate glasses | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.contributor.advisor1 | Zanotto, Edgar Dutra | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/1055167132036400 | por |
dc.description.resumo | Os vidros são termodinamicamente instáveis e relaxam espontaneamente em direção ao estado líquido super-resfriado. O tempo de relaxação varia de segundos em temperaturas acima da transição vítrea até tempos geológicos na temperatura ambiente. A relaxação da estrutura ocorre porque o sistema instável tende a diminuir sua energia interna, sendo um processo que depende da história térmica, temperatura de estudo e composição química do vidro. Durante a mudança estrutural as propriedades dos vidros mudam gradualmente, o que permite acompanhar o processo através de suas medidas. Neste trabalho, a relaxação estrutural foi estudada utilizando os vidros metassilicato de chumbo e dissilicato de lítio, através da variação temporal das seguintes propriedades: índice de refração, temperatura de transição vítrea e condutividade iônica. A equação de Kohlrausch descreveu bem todos os dados obtidos. O tempo de relaxação característico diminui exponencialmente e o expoente de Kohlrausch aumenta com o aumento da temperatura. Os tempos médios de relaxação estrutural foram comparados com os calculados pela Equação de Maxwell, que utiliza dados de viscosidade e módulo de cisalhamento. Os resultados mostraram que o tempo médio de relaxação estrutural experimental é um pouco maior, mas próximo do calculado via viscosidade de equilíbrio. As curvas de relaxação são reprodutíveis e acumulativas com o tempo de tratamento isotérmico, mas com diferentes cinéticas dependendo da história térmica das amostras. Quando comparadas as três propriedades analisadas, o início da relaxação ocorre mais rápido via condutividade iônica do que via índice de refração, que por sua vez, é mais rápido do que via temperatura de transição vítrea. Entretanto, é o inverso para relaxar 99 % (revelando diferenças no expoente de Kohlrausch). Experimentos de espectroscopia Raman não identificaram mudanças significativa da população de espécies Qn após a relaxação, mas mostraram uma pequena cristalização das amostras tratadas por períodos relativamente longos abaixo da transição vítrea. | 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::MATERIAIS NAO METALICOS | por |
dc.description.sponsorshipId | CNPq: 130495/2019-0 | por |
dc.description.sponsorshipId | FAPESP: 2019/15108-8 | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/3671237918412066 | por |