A3 Desvitrificação (Cristalização Indesejada)

Tópico

Este vidro, quando superaquecido ou submetido a serviço prolongado em altas temperaturas, pode sofrer cristalização indesejada: a desvitrificação. O superaquecimento ou o serviço prolongado em altas temperaturas desencadeiam essa desvitrificação, fazendo com que núcleos de cristalização apareçam no que deveria permanecer uma estrutura amorfa. Esses núcleos crescem e se transformam em cristalitos dentro do vidro.

A fração de vidro que cristaliza dessa forma aumenta com o tempo e a temperatura, conforme descrito pela equação de Avrami. Essa equação descreve uma curva que inicialmente cresce lentamente enquanto ainda existem poucos núcleos de cristalização, depois acelera à medida que esses núcleos crescem e novos aparecem, e finalmente desacelera novamente no final, quando resta pouco vidro amorfo para ser transformado. Temperaturas mais altas fazem com que essa fração cristalizada cresça mais rapidamente no mesmo período de tempo; inversamente, intervalos de tempo mais longos resultam em uma fração cristalizada maior na mesma temperatura.

A formação desses cristalitos dentro do vidro, à medida que a fração cristalizada cresce, é o que causa a perda de transparência do vidro por meio do espalhamento de Rayleigh. Cada cristalito possui um índice de refração diferente do do vidro amorfo circundante e, quando o tamanho desses cristalitos se aproxima do comprimento de onda da luz visível, essa diferença no índice de refração dispersa a luz em vez de permitir que ela passe em linha reta. Uma fração cristalizada maior do vidro intensifica essa dispersão da luz e, consequentemente, a perda de transparência é maior.

Portanto, este modelo, com a desvitrificação que inicialmente abordou, utiliza as mesmas equações empregadas por outro modelo deste conjunto para descrever, usando Avrami, a taxa de nucleação e a fração cristalizada durante um processo de fabricação deliberado. No entanto, ele as utiliza aqui de forma inversa, como uma patologia que ocorre durante o reaquecimento ou o uso prolongado do vidro, em vez de como um processo de fabricação controlado. O fato de as mesmas equações descreverem, em um modelo, um processo desejado e, neste outro modelo, uma patologia indesejada, significa que a diferença entre os dois modelos não está na matemática que compartilham, mas sim em se a cristalização ocorre de forma controlada ou não.

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