Estudo da variação da viscosidade do vidro LKB a partir da adição de Al2O3

Abstract

Ainda que o vidro seja um dos materiais mais antigos preparados pelo homem, ele apareceu apenas no século XX como um material que possui propriedades excelentes em áreas distintas. É um sólido amorfo com ausência de ordem a longo alcance e periodicidade, que possui transição vítrea. Pode ser obtido por várias formas, porém em grande parte é obtido pelo processo de fusão seguido do resfriamento rápido do fundido. Neste processo, a viscosidade determina as condições de fusão dos óxidos formadores do vidro, taxa de desvitrificação, etc. Este trabalho tem como objetivo avaliar a variação na viscosidade do vidro LKB (Li2CO3 -K 2 CO 3 -H 3 BO 3 ) quando adicionado óxido de alumínio (Al 2 O 3 ) em diferentes proporções. A análise será efetuada utilizando o software SciGlass 7.0. Para tanto, quatro composições de vidros boratos foram desenvolvidas e estudadas. O cálculo da viscosidade em função da temperatura foi obtido para cada tipo de vidro a partir da composição dos óxidos em % mol. Resultados preliminares mostraram que a adição do óxido de alumínio aumenta a viscosidade na matriz LKB. Além disso, foi possível preparar amostras vítreas com alta transparência e homogeneidade em todos os casos a partir da correlação entre a viscosidade e a temperatura.Palavras-chave: vidro, viscosidade, óxido de alumínio.Although glass is one of the oldest materials prepared by man, it appeared only in the twentieth century as a material that possesses excellent properties in distinct areas. It is an amorphous solid with absence of longrange order and periodicity, which has a glass transition. It can be obtained in various forms, but to a large extent it is obtained by the melting process followed by rapid cooling of the melt. In this process, the viscosity determines the melting conditions of the glass forming oxides, devitrification rate, etc. The objective of this work was to evaluate the variation of the viscosity of the LKB glass (Li2CO3 -K2CO3 -H3BO3) when added aluminum oxide (Al2O3) in different proportions. For this analysis the software SciGlass 7.0 was used. For this purpose, four compositions of borate glasses were developed and studied. The viscosity calculation as a function of temperature was obtained for each type of glass from the composition of the oxides in mol%. Preliminary results showed that the addition of the aluminum oxide increases the viscosity in the LKB matrix. In addition, it was possible to prepare vitreous samples with high transparency and homogeneity in all cases from the correlation between viscosity and temperature. INTRODUÇÃOO vidro é um sólido, não cristalino, que apresenta transição vítrea. Em geral, os formadores vítreos fundem em temperaturas elevadas a 1.700 °C, tornando o processo caro e complexo. Para reduzir custos e facilitar a produção, são acrescentados óxidos metálicos que reduzem o ponto de fusão. Desde a sua descoberta, vem se adequando em vários ambientes como vitrais de igrejas medievais, vidros planos de janelas, para-brisas de automóveis, lentes de óculos e fibra óptica utilizada p...