Efeito de altas pressões na estrutura e nas propriedades da vitrocerâmica dissilicato de bário - Evaristo, Leonardo de Lima (2021)
O vidro dissilicato de bário (BS2) foi produzido em pressão atmosférica pelo processo convencional de fusão e submetido a tratamentos térmicos para obter vitrocerâmicas em pressão atmosférica e em alta pressão. Três grupos de amostras foram submetidos a alta pressão, o primeiro grupo foi submetido a temperatura ambiente e os outros dois a tratamentos térmicos em alta pressão para nucleação (710 °C por 2 h) e crescimento de cristais (860 °C ou 960 °C por 30 min), para fins comparativos as amostras também foram tratadas termicamente em pressão atmosférica. As amostras foram caracterizadas por análise térmica diferencial (DTA), difração de raios-X (DRX), espectroscopia Raman, microscopia óptica e teste de indentação instrumentada. Resultados de DRX mostram que em pressão atmosférica, as fases formadas foram Ba6Si10O26 monoclínico, Ba2Si4O10 ortorrômbico e monoclínico, dependendo da temperatura. Em 7,7 GPa com crescimento de cristais em 860 °C, foram identificadas as fases BaSiO3 ortorrômbica, coesita (SiO2) e o Ba6Si10O26 monoclínico que aparece predominantemente em 7,7 GPa e 960 °C. Em 2,5 e 4,0 GPa, o Ba2Si4O10 ortorrômbico se forma quando tratado a 960 °C, quando tratado em 860 °C forma Ba2Si4O10 monoclínico e ortorrômbico respectivamente. Os modos vibracionais Raman de flexão dos oxigênios ligantes e de alta frequência são fortemente afetados pelos tratamentos térmicos em pressão; as mudanças e formações de modos de vibracionais distintos são discutidos em função da pressão. Os resultados de DTA apresentam mudanças nas temperaturas características do BS2, como transição vítrea e temperatura de cristalização, após os processos em alta pressão. As propriedades mecânicas, dureza e módulo de elasticidade, apresentaram aumento em função da pressão e temperatura.