Síntese e caracterização estrutural e elétrica de vidros borato do sistema B2O3-CaO-Li2O - Pimentel, Nicele Brito (2016)
Neste trabalho foram preparadas amostras de vidros nas composições 67B2O3 – (33-x)CaO – xLi2O em porcentagem molar (com x = 0, 5, 10, 15, 20, 30, 33), referidas como CaBO (x = 0), CaLiBO (x = 5, 10, 15, 20 e 30) e LiBO (x = 33), com o objetivo de avaliar suas propriedades estruturais e elétricas. Empregou-se o processo convencional de fusão e moldagem, usando quantidades apropriadas dos reagentes, em temperaturas inferiores a 1450 °C. Após o preparo das amostras foi possível observar uma aparência homogênea e transparente, sem evidências de devitrificação, o que foi confirmado por Difratometria de Raios X (DRX). Devido ao aumento da concentração de Li2O nas amostras vítreas houve uma mudança em suas propriedades físico-químicas, as quais foram avaliadas com as técnicas de Análise Térmica Diferencial (DTA), Espectroscopia de Absorção no Infravermelho Médio (FTIR) e a Espectroscopia de Impedância (EI). A partir da análise térmica foram constatadas curvas típicas de materiais vítreos e observou-se que o aumento de Li2O fez com que as temperaturas de transição vítrea () diminuíssem, pois o Li2O é incorporado na estrutura do vidro atuando como um modificador da rede vítrea. Considerando a diferença − as amostras que apresentaram maior estabilidade térmica foram CaBO e CaLiBO nas composições x = 5, 10, 15 e 20 % em mol. Mudanças das propriedades térmicas das amostras se relacionam com as variações estruturais avaliadas por FTIR, sendo que com a adição de até 10 % de Li2O é possível observar o favorecimento da conversão de unidades BO3 em unidades BO4. Após este limite de composição, tem-se um aumento de oxigênio não-ligantes e prevalência de unidades BØ3 assimetricamente conectadas. Ainda com relação à adição de Li2O, pelos resultados obtidos por EI foi possível observar uma diminuição na resistividade elétrica, com variações maiores que 10 ordens de grandeza, quando esta propriedade é avaliada na temperatura de 300 °C. Esta diminuição provavelmente está relacionada não só ao aumento de oxigênios não-ligantes mas principalmente à mobilidade dos íons Li+ os quais tem menor raio iônico quando comparado ao raio iônico do íon Ca2+.