Sistema vítreo germanossilicato de lítio : formação, estabilidade, cinética de cristalização e amorfização induzida por pressão
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10183/264312 |
Resumo: | O vidro dissilicato de lítio (Li2O•2SiO2 ) foi modificado com GeO2 resultando nas composições Li2O•2GeO2•2SiO2 (L1G2S2 ) Li2O•GeO2•SiO2 (L1G1S1 ) e GeO2•SiO2 (L0G1S1 ). A formação de vidro foi investigada e confirmada para as composições L1G2S2 e L1G1S1 através de análise térmica diferencial e difração de raios X. Foram realizados dois tratamentos térmicos para cada composição, de modo a obter duas vitrocerâmicas com frações cristalinas diferentes. As fases cristalinas foram identificadas, através de difração de raios X, como soluções sólidas de Li2 (Ge,Si)2O5 (silicato de lítio, PDF 010-70-4856). Os espectros Raman de todas as amostras foram analisados e discutidos. A presença de bandas associadas ao Ge em sítios de defeito em vidros de sílica e outras atribuídas a ligações Si-O-Ge sugerem que uma única rede foi estabelecida tanto por SiO2 quanto por GeO2 , ao invés de duas redes separadas, o que está de acordo com a formação da solução sólida. Os índices de refração, propriedades térmicas e mecânicas foram discutidos em função de composição e/ou tratamento térmico. Ademais, análises in situ de espectroscopia Raman e difração de raios X sob alta pressão em células de diamante revelam uma dependência da estrutura com a pressão, onde as mudanças parecem majoritariamente reversíveis para o vidro L1G1S1 e irreversíveis para sua respectiva vitrocerâmica. Foi identificada a amorfização induzida por pressão para a vitrocerâmica, em pressões acima de 10 GPa. |
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Hippler, Gisele de LimaBuchner, Silvio2023-09-05T03:38:52Z2023http://hdl.handle.net/10183/264312001176370O vidro dissilicato de lítio (Li2O•2SiO2 ) foi modificado com GeO2 resultando nas composições Li2O•2GeO2•2SiO2 (L1G2S2 ) Li2O•GeO2•SiO2 (L1G1S1 ) e GeO2•SiO2 (L0G1S1 ). A formação de vidro foi investigada e confirmada para as composições L1G2S2 e L1G1S1 através de análise térmica diferencial e difração de raios X. Foram realizados dois tratamentos térmicos para cada composição, de modo a obter duas vitrocerâmicas com frações cristalinas diferentes. As fases cristalinas foram identificadas, através de difração de raios X, como soluções sólidas de Li2 (Ge,Si)2O5 (silicato de lítio, PDF 010-70-4856). Os espectros Raman de todas as amostras foram analisados e discutidos. A presença de bandas associadas ao Ge em sítios de defeito em vidros de sílica e outras atribuídas a ligações Si-O-Ge sugerem que uma única rede foi estabelecida tanto por SiO2 quanto por GeO2 , ao invés de duas redes separadas, o que está de acordo com a formação da solução sólida. Os índices de refração, propriedades térmicas e mecânicas foram discutidos em função de composição e/ou tratamento térmico. Ademais, análises in situ de espectroscopia Raman e difração de raios X sob alta pressão em células de diamante revelam uma dependência da estrutura com a pressão, onde as mudanças parecem majoritariamente reversíveis para o vidro L1G1S1 e irreversíveis para sua respectiva vitrocerâmica. Foi identificada a amorfização induzida por pressão para a vitrocerâmica, em pressões acima de 10 GPa.Lithium disilicate glass (Li2O•2SiO2 ) was modified using GeO2 resulting in compositions Li2O•2GeO2•2SiO2 (L1G2S2 ) Li2O•GeO2•SiO2 (L1G1S1 ), and GeO2•SiO2 (L0G1S1 ). The glass formation was investigated and confirmed for compositions L1G2S2 and L1G1S1 through differential thermal analysis and X-ray diffraction. Two heat treatments were conducted for each glass composition to form two glass-ceramic samples with different crystalline fractions. The crystalline phase was identified through X-ray diffraction as a Li2 (Ge,Si)2O5 solid solution of lithium silicate (PDF 010-70-4856). Raman spectra of all samples were analyzed and discussed. The presence of bands associated with Ge in defect sites in silica glass, and those associated with Si-O-Ge bonds suggest the network is established by both SiO2 and GeO2 and not two separate networks, which is in accord with the formation of a solid solution. The refractive index and mechanical and thermal properties are discussed as functions of composition and glass-ceramic formation. Furthermore, high pressure in situ Raman spectroscopy and X-ray diffraction measurements using diamond anvil cells reveal a structural dependance on pressure, where changes seem majorly reversible for L1G1S1 glass sample and irreversible for L1G1S1 glass-ceramic sample. Pressure induced amorphization was observed for the glass-ceramic sample on pressures higher than 10 GPa.application/pdfporVidroVitrocerâmicaAltas pressõesAnálise térmicaEspectroscopia RamanGermanosilicate glassGlass-ceramicThermal analysisRaman spectroscopyHigh pressureSistema vítreo germanossilicato de lítio : formação, estabilidade, cinética de cristalização e amorfização induzida por pressãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulInstituto de FísicaPrograma de Pós-Graduação em Ciência dos MateriaisPorto Alegre, BR-RS2023mestradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT001176370.pdf.txt001176370.pdf.txtExtracted Texttext/plain93486http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/264312/2/001176370.pdf.txt05656ddf639b22f47cd6a8f7760ae0b1MD52ORIGINAL001176370.pdfTexto completoapplication/pdf10100970http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/264312/1/001176370.pdfd213e8a6a6b8108273e19a7bd06beee2MD5110183/2643122024-09-11 06:18:20.119123oai:www.lume.ufrgs.br:10183/264312Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://lume.ufrgs.br/handle/10183/2PUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.br||lume@ufrgs.bropendoar:18532024-09-11T09:18:20Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false |
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