CHARACTERIZATION OF IRON PHOSPHATE GLASSES PREPARED BY MICROWAVE HEATING

Vidros fosfatos são investigados desde a década de 50, sendo obtidos a partir da fusão de compostos inorgânicos em temperaturas relativamente baixas (1000- 1200oC), apresentando baixas temperaturas de transição vítrea. No entanto, estes vidros são sensíveis a ambientes com altas umidades relativas, mostrando certa fragilidade em relação à durabilidade química. Vidros fosfatos de ferro foram obtidos previamente a partir da fusão de precursores inorgânicos apropriados, tanto em fornos de indução, como em fornos elétricos convencionais. A presença de ferro promove o aumento da durabilidade química, suficiente para possibilitar o uso destes materiais como meio imobilizador de rejeitos radioativos ou como fibras de resistência mecânica, adequadas para aplicações específicas. O uso de microondas tem sido investigado exaustivamente, pois possibilita um aquecimento rápido e homogêneo dos materiais. A radiação de microondas interage diretamente com dipolos e íons presentes na estrutura do material promovendo o seu aquecimento. Vidros fosfatos contendo nióbio também já foram produzidos por meio do aquecimento de precursores em fornos de microondas. Outros vidros contendo ferro em sua estrutura foram produzidos por fornos convencionais e tiveram suas estruturas analisadas. Mas mesmo assim, ainda não foi reportada síntese de vidros fosfatos com ferro a partir da fusão de precursores em fornos de microondas. Neste trabalho, misturas de fosfato de amônia dibásico (NH4)2HPO4 e magnetita (Fe3O4) ou (NH4)2HPO4 e ferrita (Fe2O3) foram expostas às microondas, com radiação eletromagnética de 2,45 GHz. Propõe-se que a absorção desta radiação pelo material à temperatura ambiente cause o aquecimento até a completa fusão e homogeneização do material. Os vidros fosfatos de ferro obtidos foram caracterizados por espectroscopia Mössbauer, Difratometria de raios X e Análise térmica diferencial. Uma comparação é realizada com vidros obtidos por meio da fusão em fornos elétricos.Phosphate glasses have been investigated since the fifties, because they are relatively easy to prepare, have low melting temperatures (1000°C – 1200°C), and low glass transition. However, these glasses were very sensitive to humidity, showing a very low chemical durability. Iron phosphate glasses have been prepared by melting inorganic precursors in conventional electric furnaces and induction furnaces. By adding iron, phosphate glasses became chemical resistant and were thought to be used as nuclear waste forms or mechanical resistance fibers. The use of microwaves has been investigated because it makes possible a fast and homogeneous heating of the materials. Microwave promotes the self-heating of the material by the interaction of the external electromagnetic field with the molecules and ions of the material. Niobium phosphate glasses was also produced already through the heating of precursors in microwave ovens. Other glasses containing iron in theirs structure was produced by conventional furnaces and they had your structures analyzed. But even so, it was not still published synthesis of iron phosphate glasses starting from the melting of precursors materials in microwave ovens. In the present work mixtures of (NH4)2HPO4 and Fe3O4 or (NH4)2HPO4 and Fe2O3 were exposed to microwave energy with electromagnetic waves of 2,45 GHz. It was proposed that the absorption of this radiation for the material causes the heating from room temperature to melting temperature. The obtained iron phosphate glasses was analyzed by X-ray diffraction, Mossbauer spectroscopy, and Differential Thermal Analysis. Iron phosphate glasses were also produced in electrical furnaces for comparison