Vidros boratos de cálcio e sódio: preparação e propriedades - Silva, Bruna da (2022)
Vidros boratos em diferentes composições tem atraído interesse de pesquisadores nas mais diversas áreas de aplicação tecnológica devido ao seu baixo custo, facilidade de preparação, além de suas propriedades térmicas, óticas, elétricas, entre outras. O óxido de boro puro, B2O3, é conhecido por ser um formador vítreo com alta habilidade de formação, porém, sua baixa estabilidade química torna necessária a adição de elementos modificadores para melhorar as propriedades do vidro, principalmente no que diz respeito à adsorção de água. A adição de óxidos de metais alcalinos terrosos como modificadores da rede do vidro B2O3 é sabida por melhorar suas propriedades, porém, uma separação de fase líquida dificulta a obtenção de um líquido homogêneo durante o processo de fusão, o que favorece processos de cristalização indesejada, chamados devitrificação. No presente trabalho, foram obtidas matrizes vítreas com alta qualidade (isentas de bolhas, estrias, trincas ou cristalização) no sistema ternário 66,67B2O3 – (33,33 - x)CaO – xNa2O, com x variando de 0 a 33,33 % em mol, sendo nomeadas por CaNaBO-x. As composições variaram do tetraborato de cálcio, (x=0) CaB4O7, ao tetraborato de sódio, (x=33,33) Na2B4O7. Amostras vítreas foram obtidas pelo método de fusão à 1000 °C em cadinho Pt/Au, e moldagem seguida de recozimento a 500 °C. As propriedades físicoquímicas dos vidros foi avaliada por meio de medidas de densidade, absorção na região do infravermelho médio (FTIR) e termoluminescência (TL), com o objetivo de avaliar o potencial dessas matrizes na dosimetria das radiações. Todas as amostras apresentaram intensa emissão termoluminescente, com temperatura de máximo variando entre 116 °C a 176 °C. No entanto, a amostra CaNaBO-5 demonstrou ser as mais interessante para dosimetria das radiações pelo fato de permitir o armadilhamento de um maior número de portadores de carga, com alta intensidade de emissão e temperatura de máximo ainda interessante do ponto de vista da estabilidade TL. A concentração de Na2O nessas amostras é suficiente para evitar a separação de fase líquida comumente observada nos sistemas binários contendo metais alcalinos terrosos, sendo esse um fator importantíssimo no processo de preparação de vidros com alta qualidade.