O artigo “Crystallization Kinetics and Structure Refinement of CaTiO3 Glass-Ceramics Produced by Melt-Quenching Technique”, recentemente publicado no periódico Materials Research, relata a produção inédita de um material vitrocerâmico no qual há uma matriz vítrea e nanoestruturas de titanato de cálcio. O trabalho tem como primeiro autor Wagner da Silveira, pesquisador vinculado ao Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF) e docente da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) Campus Francisco Beltrão.
Silveira conta que o objetivo inicial do trabalho era produzir um material com micro/nanoestrutura de titanato dentro de uma matriz vítrea e, nesse primeiro estudo, optou-se pelo desenvolvimento de uma vitrocerâmica com titanato de cálcio disperso em sua microestrutura.
“Neste artigo, além dessa produção inédita, também verificamos que a dureza do material e suas propriedades elétricas e mecânicas podem ser modificadas através do tratamento térmico. Verificamos também como ocorre a evolução de sua microestrutura, o que permite que a mesma seja utilizada em dispositivos eletroeletrônicos, além da possibilidade de aplicação como biomaterial”, explica o pesquisador.
Para a obtenção do material, os precursores (carbonatos e óxidos em pó) foram misturados e depois fundidos em um forno de fusão, técnica que possibilita a produção de vitrocerâmicas para a área de microeletrônica em formato mais complexo, em série e com alto grau de detalhamento. Em seguida o material foi vertido para a obtenção de um vidro translúcido (amorfo), que foi estudado com a utilização de técnicas de análises térmicas. Por fim, foram realizados diversos tratamentos térmicos (diferentes tempos) para a então cristalização da fase de interesse na matriz amorfa, resultando na vitrocerâmica.
Silveira explica que para cada tempo de tratamento térmico foi possível observar a evolução da fase cristalizada e como isso afeta as propriedades mecânicas e elétricas, além da evolução da microestrutura. Para compreender como o tratamento térmico afeta as propriedades da vitrocerâmica foram realizadas caracterizações, como: Difratometria de Raios X (DRX), Análise Térmica Diferencial (DTA), Espectrometria de Fluorescência de Raios X (FRX), Espectroscopia de Raios X por Dispersão em Energia (EDS), micro-Raman, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e óptica.
De acordo com o pesquisador, os próximos passos serão estudar as propriedades elétricas e entender como a microestrutura influência essa propriedade, uma vez que material se mostrou promissor para a fabricação de componentes de antenas 5G. Além disso, os pesquisadores se debruçarão sobre o estudo das potencialidades do uso da vitrocerâmica como biomaterial.
Também são autores da publicação os pesquisadores Wagner Costa, Macedo, Gleyson Tadeu de Almeida Santos, Luis Fernando dos Santos, José Diego Fernandes, Kleper de Oliveira Rocha e Silvio Rainho Teixeira.
O artigo pode ser acessado no repositório do CDMF clicando AQUI.
CDMF
O CDMF, sediado na Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepids) apoiados pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), e recebe também investimento do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), a partir do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia dos Materiais em Nanotecnologia (INCTMN).
