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A. Ciências Exatas e da Terra - 3. Física - 4. Física da Matéria Condensada
VIDROS OXIFLUORETOS - NOVA COMPOSIÇÃO
Jonas Floriano Gomes dos Santos 1
Jose Renato Jurkevicz Delben  1
Alessandro Rogério Victor 1
Angela Antonia Sanches Tardivo Delben  1
Marlene de Barros Coelho  1
(1. UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO DO SUL(UFMS) - DEPARTAMENTO DE FISICA(DFI))
INTRODUÇÃO:

O vidro é um material conhecido pelo homem há séculos. Esse material desperta grande interesse devido às suas propriedades, como por exemplo, sua transparência.

Os primeiros vidros produzidos pelo homem foram os vidros óxidos, que possuem uma boa estabilidade térmica devido às ligações covalentes, porém apresentam uma faixa de transmissão muito restrita.

Outro tipo de vidros que vem sendo largamente estudados são os vidros de fluoretos. Esses vidros despertam grande interesse na área de telecomunicações e na fabricação de lasers por possuírem transparência estendida no infravermelho. No entanto, são muito instáveis termicamente.

Recentemente iniciou-se a pesquisa em vidros oxifluoretos, ou seja, adicionando compostos óxidos nos vidros de fluoretos com o intuito de se obter um vidro com transparência no infravermelho e que possua também uma boa estabilidade térmica.

Nesse trabalho foi adicionado Bi2O3 na matriz ZB com o objetivo de aumentar a estabilidade térmica dos vidros ZB (baseados em fluoretos de zircônio e bário), para a produção de vidros estáveis e que possuam um espectro de emissão larga.
METODOLOGIA:

Amostras do sistema 66 ZrF4, (34 – x) BaF2, x Bi2O3, em mol %, foram preparadas pelo método de fusão convencional a 850 0C por 30 min, em cadinho de platina e em câmara seca com atmosfera de N2. O fundido foi derramado em um molde de latão que estava a uma temperatura de 285 0C a fim de se obter amostras monolíticas.

Os reagentes foram ZrF4 (Fluortran, pureza 99%), Bi2O3 (Stren Chemicals, pureza 99%) e BaF2 (Aldrich, pureza de 99,99%).

As amostras foram analisadas por Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) em um aparelho DSC-50 Shimadzu. As medidas de DSC foram realizadas sob fluxo de N2, a uma taxa de aquecimento de 100C/min, em cadinho de platina. As temperaturas características Tg, temperaturas de transição vítrea, Tx, temperatura de cristalização e Tp, temperatura de pico de cristalização foram determinadas a partir das curvas de DSC. Com essas temperaturas foi possível determinar o parâmetro de estabilidade térmica dos vidros, DT=Tx-Tg

RESULTADOS:

De acordo com as curvas de DSC obtidas, pôde-se verificar que as temperaturas características das amostras com várias concentrações de Bi2O3, substituindo BaF2, não variavam consideravelmente. Verificou-se uma tendência de aumento da estabilidade térmica com a inclusão de até 2 % de Bi2O3, a não ser para a amostra com 1 % de Bi2O3. De acordo com o comportamento dos parâmetros de estabilidade térmica DT das amostras, a que continha 1,0 % de Bi2O3, em mol, deveria apresentar uma habilidade de formação vítrea inferior à amostra com 0%. No entanto, não foi o que se observou. Isso mostra que os resultados conflitam entre si. Outras análises se fazem necessárias com o objetivo de se entender como o Bi2O3 está se organizando na matriz ZB e alterando a estabilidade térmica desses vidros.

Amostras com concentração abaixo de 0,8% apresentaram um alto grau de instabilidade térmica. Assim, na maior parte das tentativas, não se obteve vidro com essas composições. Observou-se que amostras com concentração a partir de 2,5% de Bi2O3 também possuíam uma alta instabilidade térmica, portanto o aumento de estabilidade está entre 1,0 e 2,0 % de Bi2O3.

CONCLUSÕES:

A inclusão de Bi2O3 não altera substancialmente as temperaturas características dos vidros oxifluoretos estudados. No entanto, melhora consideravelmente a habilidade de formação vítrea da matriz ZB em um intervalo muito pequeno, entre 1,0 e 2,0% de Bi2O3 substituindo o BaF2.

 

Instituição de fomento: FUNDECT/MS, FINEP e CNPq
Trabalho de Iniciação Científica  
Palavras-chave: estabilidade térmica; vidros de interesse óptico; vidros mistos .
Anais da 58ª Reunião Anual da SBPC - Florianópolis, SC - Julho/2006