Estudo de polarização eletrotérmica aplicada em vidros de fosfatos com tungstênio

Abstract

Este trabalho teve como objetivo preparar e estudar vidros fosfatos com altas concentrações de tungstênio e avaliar seu comportamento quando submetidos à técnica de polarização eletrotérmica. Foram preparadas amostras vítreas nos sistemas molares (100-x)[50MPO₃–50WO₃]–xSb₂O₃ (M = Na ou K e x = 0 ou 4%mol) e 50MPO₃–45WO₃–5Nb₂O₅ (M = Na ou K) pelo método clássico de fusãoresfriamento. As análises térmicas indicaram temperaturas de transição vítrea (Tg) entre 490 °C e 550 °C, evidenciando especialmente que a adição de Nb₂O₅ alterou a conectividade da rede vítrea. As amostras foram submetidas a ensaios de polarização eletrotérmica realizados em atmosfera de N₂, diferentes tensões elétricas, temperaturas e eletrodos de silício e/ou ITO. Observou-se que esses parâmetros influenciaram diretamente nos valores de correntes elétricas monitoradas durante os ensaios, sendo que o eletrodo de silício possibilitou maiores valores de correntes. As amostras contendo antimônio apresentaram mudança de coloração entre amarelo e azul, associadas a processos redox entre W5⁺/W6⁺, enquanto as amostras sem antimônio mudaram sua coloração azul para tons mais escuros, também indicando que ocorreu processos redox. Uma análise de Espectroscopia de Energia Dispersiva indicou a possível migração de íons Na⁺ na região sob o ânodo. Esses resultados corroboram com a formação de campos elétricos internos permanentes, capazes de modificar propriedades ópticas locais. Conclui-se que os vidros fosfatos com altas concentrações de tungstênio são materiais promissores para aplicações fotônicas e em dispositivos optoeletrônicos, por possibilitarem o controle de processos redox e possivelmente a indução de propriedades ópticas não lineares por meio da polarização eletrotérmica.