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Quartz crystal reinforced silica glass obtained by Spark plasma sintering

Torikai, Delson; Barazani, Bruno; Ono, E; Santos, M F M; Suzuki, C K
Fonte: Sydney Publicador: Sydney
Tipo: Artigo de Revista Científica
ENG
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58.241885%
Spark Plasma Sintering (SPS) presents a very low processing time when compared to conventional sintering methods. Such fast processing conditions allow it to control the grain size growth and preserve the powders distribution into the mold during sintering, which makes it possible to obtain graded and nano structured (using nano-powders) materials. High purity powders of vitreous silica and crystalline silica (alpha quartz) were sintered by the SPS process at temperature of 1350°C, which is higher than the annealing temperature of vitreous silica and below the temperature of quartz fusion. Such investigation showed the possibility to obtain high purity SiO2 material, which is a composite of silica glass matrix reinforced with crystalline alpha-quartz powder at almost any combination of volume fraction of matrix/reinforced structure, with well controlled reinforced grain size. X-ray diffraction and density measurements show the possibility to manufacture a unique glass-ceramic material of controlled crystallinity and density.; CAPES

Estudo do efeito de compostos de selênio em vidros soda-cal-sílica.; Study of the effect of selenium compounds in soda-lime-silica glasses.

Cavalcante, Renata Andrade Kobayashi
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 21/06/2013 PT
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48.29095%
O selênio é utilizado como elemento colorante ou descolorante na indústria vidreira. Sua característica altamente volátil durante a fusão do vidro, com perdas de até 80%, tem sido uma questão discutida já há muito tempo. Assim, alternativas têm sido buscadas na tentativa de aumentar o rendimento do selênio. Utilizar o princípio da microencapsulação do selênio através da obtenção de vidros pelo método sol-gel apresenta-se como uma possibilidade para novos estudos. O método sol-gel permite obter vidros de alta pureza utilizando recursos mais simples que em uma fusão convencional. Este trabalho apresenta um estudo do rendimento do selênio em duas composições de vidros sodo-cálcicos. Para tanto, foram utilizadas diferentes fontes de selênio (Se0, ZnSeO3, Na2SeO3). Uma proposta desta pesquisa foi obter uma nova fonte de selênio através da síntese de um material rico em sílica pelo método sol-gel, o qual contenha selênio em sua formulação. Este material é utilizado como uma alternativa de inserção de selênio visando o aumento de seu rendimento durante a fusão, considerando-se o princípio da microencapsulação. As amostras vítreas contendo selênio apresentaram coloração rosa. Os resultados de análise química mostram que a incorporação de selênio foi maior para as amostras com maior concentração de álcalis. Uma das amostras contendo um dos materiais sintetizados pelo método sol-gel apresentou a menor perda de selênio (34%) dentre todas...

Tunable visible photoluminescence of powdered silica glass

Pizani, P. S.; Joya, M. R.; Pontes, Fenelon Martinho Lima; Santos, L. P. S.; Godinho, M.; Leite, E. R.; Longo, Elson
Fonte: Elsevier B.V. Publicador: Elsevier B.V.
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 476-479
ENG
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57.65784%
intense photoluminescence in the visible region was observed at room temperature in standard soda-lime-silica glass powder, mechanically milled in a high-energy attrition mill. The emission band maximum shows an interesting dependence on the exciting wavelength, suggesting the possibility to tune the PL emission. These findings indicate that the photoluminescence may be directly related to unsatisfied chemical bonds correlated with the high surface area. The Raman scattering and ultraviolet-visible optical reflectance measurements corroborate this assertion. Transmission electron microscopy measurements indicate that samples milled more than 10 h present the formation of nanocrystallites with about 10-20 nm. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Defect-induced photoluminescence of powdered silica glass

Pizani, P. S.; Joya, M. R.; Pontes, F. M.; Santos, L. P S; Godinho, M.; Leite, E. R.; Longo, Elson
Fonte: Universidade Estadual Paulista Publicador: Universidade Estadual Paulista
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência Formato: 479-484
ENG
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67.93751%
Visible photoluminescence was generated in standard soda-lime-silica glass powder, mechanically milled in a high-energy attrition mill. The broad emission band maximum shows a linear dependence on the exciting wavelength, suggesting the possibility to tune the PL emission. The photoluminescence was attributed to defect generation related to unsatisfied chemical bonds due to the high surface area. Raman scattering and ultraviolet-visible optical reflectance measurements corroborate this assertion. Transmission electron microscopy measurements indicate that the powder is composed by nanocrystallites with about 10-20 nanometers immersed in an amorphous media.

Estudo do processo de deposição e consolidação da preforma de silica vitrea para fibras opticas pelo metodo VAD; Study of deposition and consolidation processes of silica glass preform for optical fibers by VAD method

Edson Haruhico Sekiya
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 27/07/2001 PT
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57.853594%
Em 1996, teve início no LIQCIFEMlUNICAMP, o projeto "Desenvolvimento de Preforma de Fibra Óptica pelo Método V AD", com o objetivo de desenvolver o processo V AD, por ser considerado um dos mais avançados em termos de eficiência e custos de produção da fibra óptica, e também pela possibilidade de implementar inovações tecnológicas. Inserido neste contexto, no presente trabalho foi despendido um grande esforço tanto no estudo fundamental, quanto em tecnologia industrial relacionado ao processo V AD, principalmente nas etapas de consolidação e desidratação. Na consolidação, estudou-se os mecanismos de densificação e colapsamento das bolhas, fundamentais para se obter uma preforma totalmente transparente. As influências do fluxo de cloro e da temperatura na desidratação são cruciais na remoção das hidroxilas, alcançando-se concentrações inferiores a 0,05 ppm. O efeito da desidratação na remoção e na "moldagem" do perfil de germânia na preforma também foi estudada. Desta forma obteve-se sucesso em entender os mecanismos para a produção de uma preforma totalmente transparente, com baixa concentração de hidroxilas e um perfil adequado de dopagem, fundamentais para produzir fibras ópticas com baixa atenuação óptica e baixa dispersão moda!; The V AD - vapor phase axial deposition program in Brazil started in 1996 through the initiative of the Laboratory of Integrated Quartz Cyc1e...

Efeito do tratamento superficial na devitrificação e dissolução da silica vitrea; Effect of surface treatment on devitrification and dissolution of vitreous silica

Daniela Yuri Ogata
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 24/07/1997 PT
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48.36025%
Neste trabalho procurou-se investigar a influência do tratamento da superficie (tensão/rugosidade provocado pelo processo de desbaste com pó abrasivo) na devitrificação e na dissolução da sílica vítrea. Para tanto, utilizou-se de métodos de caracterização de materiais, tais como difratometria de raios-X, espectroscopia de infravermelho, microscopia óptica e eletrônica e espalhamento de raios-X a baixo ângulo. Para o estudo da influência do tratamento superficial na devitrificação, os resultados de difração de raios-X e microscopia, mostraram que a devitrificação possui forte correlação com o tratamento superficial da sílica vítrea, onde amostras com maior rugosidade, apresentaram também uma maior devitrificação em comparação à outra com menor rugosidade. A dissolução da sílica vítrea por ácido fluorídrico ("etching") também foi estudado, e os resultados mostraram que a taxa de dissolução é dependente da rugosidade superficial, concentração do ácido e tempo de "etching". Resultados adicionais mostraram a formação de cavidades arredondadas na forma de "larvas" (padrão superficial) após "etching". Após um tempo de "etching" entre 33 e 88 horas, as amostras apresentaramum padrão superficial semelhante a "grãos" e no interior dos "grãos"...

Silica vitrea de alto desempenho óptico produzida por método de aerosol em chama para componentes fotônicos; High performance silica glass produced by flame aerosol method for photonic components

Juliana Santiago dos Santos
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 18/02/2009 PT
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58.234556%
Neste trabalho estudou-se o efeito da variação dos parâmetros do processo VAD (Vaporphase Axial Deposition) sobre as propriedades estruturais e ópticas da sílica vítrea visando o desenvolvimento de um material de alto desempenho óptico empregado no sistema óptico de equipamentos litográficos. As propriedades estruturais das preformas foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS) e espectroscopia de absorção de estrutura fina de raios-X (XAFS). Absorção de raios-X (ARX) e tratamento de imagem digital foram utilizados para a obtenção da distribuição radial da densidade e da densidade média da sílica porosa, respectivamente. As propriedades ópticas foram determinadas por interferometria, espectroscopia óptica, espectrometria de polarização, espectroscopia Raman, espectroscopia no infravermelho e espectrofotometria de absorção óptica. Como principal resultado, obteve-se sílica vítrea com homogeneidade radial da estrutura, Δn ≤ 3 ppm, birrefringência ≤ 2 nm/cm e transmitância de 87 % em γ ≤ 400 nm quando consolidada em atmosfera de He podendo superar 90 % quando consolidadas em vácuo. Este desempenho óptico foi obtido em até 95 % do diâmetro da preforma sem a necessidade de etapas adicionais...

Desenvolvimento de sílica vítrea por fusão em chama a partir de lascas de quartzo brasileiro visando aplicações de alta transmitância no médio UV; Development of silica glass by flame fusion from Brazilian quartz lascas aiming high transmittance applications in medium UV

Christiano Pereira Guerra
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 31/07/2013 PT
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68.590845%
A sílica vítrea é um material fundamental para a indústria de alta tecnologia devido as suas propriedades únicas. Dentre estas podemos destacar a sua alta pureza aliada ao elevado ponto de fusão e alta transmitância no ultravioleta. É um material muito usado na indústria de semicondutores e em fotônica. Para aplicações na indústria óptica e de lâmpadas especiais, é necessário que a sílica vítrea tenha alta transmitância na região do ultravioleta médio (200 nm - 300 nm) e do visível e contenha um reduzido teor de bolhas. Tarugos de sílica vítrea foram produzidas pelo método de Verneuil a partir da fusão em chama com gás GLP e O2. Foram utilizados pós de quartzo natural brasileiro de diferentes regiões com variados teores de impurezas e pós de quartzo comerciais nacionais e importados. Foi introduzida uma etapa de lixiviação ácida em um dos pós de quartzo comercial brasileiro com o objetivo de diminuir o teor de bolhas na sílica vítrea. As impurezas nos pós de quartzo foram determinadas através da técnica de ICP-MS. A transmitância óptica entre 190-3200 nm foi determinada por espectroscopia óptica. O teor de OH presente nas amostras de sílica foi determinado através da banda de absorção em 2730 nm na região do infravermelho do espectro. O teor de bolhas foi determinado através de microscopia óptica...

Avaliação de jazidas brasileiras de quartzo mais adequadas para uso em sílica vítrea; Evaluation of Brazilian quartz deposits better suited for silica glass manufacturing

Murilo Ferreira Marques dos Santos
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 17/02/2014 PT
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68.33412%
Este trabalho foi conduzido com base em avaliar o potencial de jazidas de quartzo localizadas no Brasil para a utilização na fabricação de sílica vítrea para as indústrias de alta tecnologia (principalmente focando a manufatura de utensílios para a purificação e processamento de silício e de vidro óptico transparente no UV). As jazidas foram escolhidas conforme sua importância econômica no passado, seus níveis de produção, sua pureza química e a disponibilidade de minério. Elas foram avaliadas quanto à sua geologia, composição química (pela técnica de ICP-MS) e comportamento quando submetidas à fusão em sílica vítrea. Para esta fusão duas técnicas foram utilizadas, a técnica de Verneuil e a fusão em plasma pulsado (Spark Plasma Sintering). Os vidros fundidos com o material de cada jazida foram caracterizados quanto à transmitância óptica no visível e no UV. O trabalho também buscou identificar qual seria a melhor maneira de processar industrialmente o mineral proveniente de cada jazida. Os resultados obtidos mostram que várias jazidas são capazes de produzir vidros de alta qualidade, em especial aqueles provenientes de amostras da formação Serra de Santa Helena, localizada no norte do Estado de Minas Gerais e de Brotas de Macaúbas...

Desenvolvimento de um compósito de bisgma/tegdma e vidro de sílica dopado com prata como material de restauração dental com propriedades antibacterianas

Franke, Margarete
Fonte: Universidade Federal de Santa Catarina Publicador: Universidade Federal de Santa Catarina
Tipo: Tese de Doutorado Formato: xix, 123 p.| il., tabs., grafs.
POR
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48.116855%
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pos-Graduação em Ciência e Engenharia de Materais, Florianópolis, 2009.; No presente trabalho foram preparados e caracterizados compósitos antibacterianos à base de BisGMA/TEGDMA e vidro de sílica dopado com prata. Em uma primeira etapa, foi realizada a síntese do vidro dopado com prata a partir do processo sol-gel. Este material foi caracterizado através das técnicas de espectroscopia Raman e no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), difração de raios-x (DRX), granulometria a laser, espectroscopia de absorção atômica e testes de cultura microbiológica (concentração inibitória mínima # CIM, e difusão em ágar). As análises realizadas através dos testes de cultura microbiológica mostraram que o vidro dopado com prata possui ação antibacteriana contra os S.mutans, as principais bactérias causadoras da cárie dental. Este material libera íons de prata em pequenas quantidades para o meio, mesmo após trinta dias de imersão. Uma vez caracterizado, o vidro dopado com prata foi incorporado em uma matriz de BisGMA/TEGDMA para a formação do compósito antibacteriano. O compósito experimental foi caracterizado através de espectroscopia Raman...

Obtention of nanostructured silica glass by sol-gel process with incorporation of lead compounds

Santos,Ana Maria M.; Vasconcelos,Wander L.
Fonte: ABM, ABC, ABPol Publicador: ABM, ABC, ABPol
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/07/1999 EN
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57.631187%
The methodology of obtention of nanostructured glass, incorporated with lead compounds, obtained by sol-gel processing and the structural characterizations are presented. Specific surface area, porosity, pore morphology and pore size distributions of the gels were characterized with nitrogen sorption (BET) and mercury pycnometry. The pore size distributions of gels obtained using lead nitrate were more narrow than the ones observed for gels made with lead acetate. It was also observed the presence of a bimodal pore size distribution for gels produced using lead nitrate.

Development of a Tuned Interfacial Force Field Parameter Set for the Simulation of Protein Adsorption to Silica Glass

Snyder, James A.; Abramyan, Tigran; Yancey, Jeremy A.; Thyparambil, Aby A.; Wei, Yang; Stuart, Steven J.; Latour, Robert A.
Fonte: American Vacuum Society Publicador: American Vacuum Society
Tipo: Artigo de Revista Científica
EN
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48.432163%
Adsorption free energies for eight host–guest peptides (TGTG-X-GTGT, with X = N, D, G, K, F, T, W, and V) on two different silica surfaces [quartz (100) and silica glass] were calculated using umbrella sampling and replica exchange molecular dynamics and compared with experimental values determined by atomic force microscopy. Using the CHARMM force field, adsorption free energies were found to be overestimated (i.e., too strongly adsorbing) by about 5–9 kcal/mol compared to the experimental data for both types of silica surfaces. Peptide adsorption behavior for the silica glass surface was then adjusted using a modified version of the CHARMM program, which we call dual force-field CHARMM, which allows separate sets of nonbonded parameters (i.e., partial charge and Lennard-Jones parameters) to be used to represent intra-phase and inter-phase interactions within a given molecular system. Using this program, interfacial force field (IFF) parameters for the peptide-silica glass systems were corrected to obtain adsorption free energies within about 0.5 kcal/mol of their respective experimental values, while IFF tuning for the quartz (100) surface remains for future work. The tuned IFF parameter set for silica glass will subsequently be used for simulations of protein adsorption behavior on silica glass with greater confidence in the balance between relative adsorption affinities of amino acid residues and the aqueous solution for the silica glass surface.

Simulation of Vickers indentation of silica glass

JEBAHI, Mohamed; ANDRÉ, Damien; DAU, Frédéric; CHARLES, Jean-Luc; IORDANOFF, Ivan
Fonte: Elsevier Publicador: Elsevier
EN
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58.037803%
The indentation response of glasses can be classified under three headings: normal, anomalous and intermediate, depending on the deformation mechanism and the cracking response. Silica glass, as a typical anomalous glass, deforms primarily by densification and has a strong tendency to form cone cracks that can accompany median, radial and lateral cracks when indented with a Vickers tip. This is due to its propensity to deform elastically by resisting plastic flow. Several investigations of this anomalous behavior can be found in the literature. The present paper serves to corroborate these results numerically using the discrete element method. A new pressure-densification model is developed in this work that allows for a quantitative estimate of the densification under very high pressure. This model is applied to simulate the Vickers indentation response of silica glass under various indentation forces using the discrete element method first, and then a discrete–continuum coupling method with large simulation domains to suppress the side effects and reduce the computational time. This coupling involves the discrete element method (DEM) and the constrained natural element method (CNEM). The numerical results obtained in this work compare favorably with past experimental results.

A multi-scale coupling method to simulate the silica glass behavior under high pressures

JEBAHI, Mohamed; ANDRÉ, Damien; CHARLES, Jean-Luc; DAU, Frédéric; IORDANOFF, Ivan
Fonte: Arts et Métiers ParisTech Publicador: Arts et Métiers ParisTech
EN
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57.820815%
The response of glasses subjected to high pressures can be classified into three classes : normal, anomalous and intermediate depending on the deformation mechanism and the cracking pattern. The silica glass which is the scope of this work is a typical anomalous glass. The numerical study of this behavior with continuum methods (e.g. FEM, CNEM) presents several difficulties and drawbacks. Because, this requires a very small scale analysis. The discrete methods (e.g. MD, DEM) represent a good choice to simulate this behavior. However, these methods are very time consuming (CPU-wise). In this work, a discrete-continuum coupling method is proposed to study the behavior of this brittle material subjected to high pressures. The coupling results, obtained in this work, compare favorably with past experimental results.

Using the discrete element method to simulate brittle fracture in the indentation of a silica glass with a blunt indenter

ANDRÉ, Damien; JEBAHI, Mohamed; IORDANOFF, Ivan; CHARLES, Jean-Luc; NÉAUPORT, Jérôme
Fonte: Elsevier Publicador: Elsevier
EN
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57.65784%
This work was supported by the Conseil Régional d’Aquitaine and was conducted under the auspices of the Etude et Formation en Surfacage Optique (EFESO 2) project. The developments realized in this project were implemented in the GranOO1 project.; The mechanical behavior of materials is usually simulated by a continuous mechanics approach. However, noncontinuous phenomena such as multi-fracturing cannot be accurately simulated using a continuous description. The discrete element method (DEM) naturally accounts for discontinuities and is therefore a good alternative to the continuum approach. This study continues previous work in which a DEM model was developed to quantitatively simulate an elastic material with the cohesive beam bond model. The simulation of brittle cracks is now tackled. This goal is attained by computing a failure criterion based on an equivalent hydrostatic stress. This microscopic criterion is then calibrated to fit experimental values of the macroscopic failure stress. The simulation results are compared to experimental results of indentation tests in which a spherical indenter is used to load a silica glass, which is considered to be a perfectly brittle elastic material.

Estudo da geração de bolhas e hidroxilas em silica vitrea obtida por fusão em chama

Edson Haruhico Sekiya
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 18/07/1997 PT
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48.487607%
A sílica vítrea é um material de grande interesse científico e tecnológico devido às suas propriedades físicas e químicas, tendo um vasto campo de aplicações avançadas, em particular na área da tecnologia de informação. Existem vários métodos de manufatura da sílica vítrea, sendo que a qualidade final do produto depende da matéria-prima e da técnica de processamento utilizado. Em aplicações ópticas, a sílica vítrea deve ser livre de bolhas e com baixa concentração de hidroxilas, visto que eles afetam a resistência mecânica e interferem na transmitância óptica. Neste estudo, utilizamos a técnica de Verneuil de fusão com chama, para a preparação de sílica vítrea de alta qualidade. Para estudar a geração de bolhas e incorporação de hidroxilas, utilizamos dois tipos de pós: pó de quartzo natural purificado e pó de sílica sintética sol-gel; e dois tipos de chama: chama GC2/'O IND. 2' e GLP/'O IND. 2' com diferentes relações de mistura dos gases. Para as amostras fundidas a partir do pó de quartzo natural, observamos que há uma grande quantidade de bolhas geradas são a partir de inclusões fluídas presentes no pó, no entanto, essas bolhas colapsam durante o processo de fusão, obtendo-se tarugos livre de bolhas. Para a chama de GC2/'O IND. 2' obtivemos que a concentração de hidroxilas e de bolhas são influenciados pela mistura dos gases...

Brittle to Ductile Transition in Densified Silica Glass

Yuan, Fenglin; Huang, Liping
Fonte: Nature Publishing Group Publicador: Nature Publishing Group
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em 22/05/2014 EN
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48.15481%
Current understanding of the brittleness of glass is limited by our poor understanding and control over the microscopic structure. In this study, we used a pressure quenching route to tune the structure of silica glass in a controllable manner, and observed a systematic increase in ductility in samples quenched under increasingly higher pressure. The brittle to ductile transition in densified silica glass can be attributed to the critical role of 5-fold Si coordination defects (bonded to 5 O neighbors) in facilitating shear deformation and in dissipating energy by converting back to the 4-fold coordination state during deformation. As an archetypal glass former and one of the most abundant minerals in the Earth's crest, a fundamental understanding of the microscopic structure underpinning the ductility of silica glass will not only pave the way toward rational design of strong glasses, but also advance our knowledge of the geological processes in the Earth's interior.

Structure and Properties of Silica Glass Densified in Cold Compression and Hot Compression

Guerette, Michael; Ackerson, Michael R.; Thomas, Jay; Yuan, Fenglin; Bruce Watson, E.; Walker, David; Huang, Liping
Fonte: Nature Publishing Group Publicador: Nature Publishing Group
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em 15/10/2015 EN
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48.367905%
Silica glass has been shown in numerous studies to possess significant capacity for permanent densification under pressure at different temperatures to form high density amorphous (HDA) silica. However, it is unknown to what extent the processes leading to irreversible densification of silica glass in cold-compression at room temperature and in hot-compression (e.g., near glass transition temperature) are common in nature. In this work, a hot-compression technique was used to quench silica glass from high temperature (1100 °C) and high pressure (up to 8 GPa) conditions, which leads to density increase of ~25% and Young’s modulus increase of ~71% relative to that of pristine silica glass at ambient conditions. Our experiments and molecular dynamics (MD) simulations provide solid evidences that the intermediate-range order of the hot-compressed HDA silica is distinct from that of the counterpart cold-compressed at room temperature. This explains the much higher thermal and mechanical stability of the former than the latter upon heating and compression as revealed in our in-situ Brillouin light scattering (BLS) experiments. Our studies demonstrate the limitation of the resulting density as a structural indicator of polyamorphism...

Influence of fictive temperature and composition of silica glass on anomalous elastic behaviour

Parc, R Le; Levelut, C; Pelous, J; Martinez, V.; Champagnon, B
Fonte: Universidade Cornell Publicador: Universidade Cornell
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em 10/07/2006
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48.299995%
In order to point out the influence of thermal history (fictive temperature) and OH content on the elastic properties of silica glass, we have performed high resolution in situ Brillouin spectra of SiO2 glass from room temperature to the supercooled liquid at 1773K across the glass transition. The well known anomalous increase of elastic modulus in the glassy state and in the supercooled liquid regime is observed. No change of slope in the elastic moduli of silica appears as a characteristic of glass transition, on the contrary to what happens in various other glasses. We show that thermal history has a weak effect on elastic moduli in the glass transition regime for silica glass. The effect of water content in silica glass is more efficient than the fictive temperature effect and gives larger changes in the amplitude of elastic modulus for the same thermal dependence. A singular decrease above 1223K is also observed in the shear moduli for hydrated samples. Different models explaining elastic properties temperature dependence in relationship with frozen-in density fluctuations or with the structure are discussed.; Comment: 22pages, 11 figures

Applications of femtosecond laser induced self-organized planar nanocracks inside fused silica glass

Taylor, Rod; Hnatovsky, Kyrylo (Cyril); Simova, Eli
Fonte: Wiley-VCH Verlag GMBH Publicador: Wiley-VCH Verlag GMBH
Tipo: Artigo de Revista Científica
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57.93751%
We review our recent experimental efforts towards developing photonic and biophotonic applications of femtosecond laser induced self-organized planar nanocracks inside fused silica glass. Our results show that sub-diffraction limited, periodic, plrar cracks can be produced, organized, erased and rewritten and basically controlled inside fused silica glass where they can be diagnosed optically using form birefringence. The high degree of control over these self-replicated periodic structures Aows us to investigate applications in micro- and nanofluidics, porous capillaries for biofiltefing and rewritable data storage for harsh environments. Optical birefringence measurement of a grating voxel. A figure is presented.