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Sinterização de vidro soda-cal-sílica comercial assistida por campo elétrico

Bacha, Marcelo Gomes

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola de Engenharia de São Carlos 2017-05-31

Acesso online

  • Título:
    Sinterização de vidro soda-cal-sílica comercial assistida por campo elétrico
  • Autor: Bacha, Marcelo Gomes
  • Orientador: Ferreira, Eduardo Bellini
  • Assuntos: Campo Elétrico; Soda-Cal-Sílica; Sinterização; Vidro; Flash Sintering; Glass; Electric Field; Soda-Lime-Silica; Sintering
  • Notas: Tese (Doutorado)
  • Descrição: Métodos de produção eficientes que economizam tempo e energia são sempre exigidos e novos processos de sinterização de baixo custo têm sido desenvolvidos para materiais cerâmicos e implementados por empresas e pesquisadores em todo o mundo. Com este objetivo, uma nova abordagem conhecida como Flash Sintering está atraindo grande interesse. Esta nova técnica de sinterização envolve a aplicação de campo elétrico através de uma amostra durante o aquecimento, gerando assim aceleração abrupta da cinética de densificação, diminuindo o tempo de sinterização de horas para segundos e diminuindo o aquecimento do forno em até centenas de graus Celsius. Frequentemente descritas para cerâmicas policristalinas e compósitos de cerâmica e vidro, a sinterização auxiliada por campo elétrico com apenas vidro não foi encontrado na literatura. A sinterização assistida por campo elétrico foi controlada com sucesso, sem que ocorresse o escoamento da amostra, obtendo uma elevada densidade relativa do vidro comercial. Um vidro de janela soda-cal-sílica não estequiométrica foi usado na pesquisa devido à sua importância comercial, por ser um material de partida de baixo custo, por apresentar condução iônica e haver na literatura dados de propriedades físicas e de cinética de sinterização convencional. O campo elétrico também influencia fortemente a cinética de sinterização do vidro soda-cal-sílica. Os resultados experimentais foram comparados com cálculos analíticos realizados a partir do modelo de Clusters não-isotérmico de sinterização de vidro por fluxo viscoso com cristalização concorrente. O aumento de temperatura nos compactos de pó de vidro durante o aquecimento do forno e aplicação de campo elétrico foi estimado usando um modelo de radiação de corpo negro. Preliminarmente, o aumento da temperatura devido ao efeito Joule pode explicar a diminuição da temperatura de amolecimento em comparação com a temperatura do forno e a sinterização rápida do vidro estudado.
  • DOI: 10.11606/T.18.2017.tde-17082017-111528
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola de Engenharia de São Carlos
  • Data de criação/publicação: 2017-05-31
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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