Em quais temperaturas podem ocorrer o fenômeno da cristalização nos vidros?
Passo 1
O enunciado pergunta em quais temperaturas, ao se aquecer um vidro amorfo, ele pode sofrer o fenômeno de cristalização. O conteúdo principal envolve a teoria do vidro como líquido superresfriado metastável, a transição vítrea, nucleação e crescimento cristalino.
Passo 2
Um vidro é um líquido superresfriado que ficou amorfo ao passar por uma taxa de resfriamento rápida, de modo que não cristalizou. Ao aquecer esse material ele atravessa:
- A região abaixo da temperatura de transição vítrea
, onde as mobilidades atômicas são muito baixas. - A região entre
e a temperatura de início de cristalização , chamada de líquido superresfriado, onde as mobilidades começam a aumentar, mas a nucleação é ainda lenta. - A região acima de
, onde a nucleação e o crescimento de cristais se tornam significativos até chegar à temperatura de fusão .
Passo 3
Definimos as temperaturas-chave:
Entre
e
a cristalização é muito lenta; acima de
há energia térmica suficiente para que ocorra nucleação crescente de sítios cristalinos.
Passo 4
Portanto, na prática, o fenômeno de cristalização nos vidros ocorre principalmente na faixa
sendo mais rápido quanto mais próximo de
, mas já visível a partir de
. Na região
a cristalização existe, porém em escalas de tempo muito longas (às vezes geológicas).
Resposta
A cristalização em vidros ocorre na região de líquido superresfriado, ou seja, para
sendo
a temperatura de início de cristalização logo acima de
. Temperaturen abaixo de
mostram cristalização desprezível em prazos práticos.