TENACIFICAÇÃO POR TÊMPERA QUÍMICA EM VIDROS ALUMINOBOROSSILICATOS COM ÓXIDO DE LANTÂNIO
Vidros boroaluminossilicatos com terras raras apresentam elevadas propriedades mecânicas e altos índices de refração. O objetivo deste estudo foi verificar a viabilidade de tenacificação por troca iônica (têmpera química) neste tipo de vidro como uma alternativa para contrabalancear o custo do óxido de terra-rara e melhorar ainda mais as propriedades mecânicas em um vidro aluminoborossilicato com La2O3. Foram investigadas composições dos sistemas SiO2-B2O3-Al2O3-La2O3-TiO2 e SiO2-B2O3-Al2O3-La2O3-TiO2-Na2O afim de se avaliar a necessidade de inclusão de óxido de metal alcalino para o processo de troca iônica. O teor de óxido de sódio foi variado em 5, 10 e 15% (%mol). Os vidros foram temperados quimicamente com sal de KNO3 a 600, 650 e 700 oC. Antes e depois da têmpera, a análise de difração de raios X (DRX) não identificou a presença de fases cristalinas e a análise de espectroscopia por energia dispersiva (EDS) detectou K na segunda composição, indicando a efetividade da troca iônica entre sódio e potássio. A dureza Vickers aumentou, após o tratamento, para 7,5 GPa, aproximadamente. Na composição com sódio, detectou-se tensão residual compressiva e aumento da tenacidade à fratura (KIc) por análise de fratura por indentação.