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Asignatura: optica, Profesor: , Carrera: Li. Máquinas Navales, Universidad: ULL
Tipo: Apuntes
1 / 20
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Tema 16.-El Vidrio: Clasificación.
Propiedades.
-^ Silicatos
no
cristalinos
que
contienen
principalmente otros
óxidos como CaO, Na
O, K 2
O y Al 2
O 2 3 .
70% SiO
2
resto: Na
O y CaO. 2
Tema 16.-El Vidrio: Clasificación.
Propiedades.
Factores de influencia en la formación de vidrios
1.^
Electronegatividad y tipo de enlace
2.^
Viscosidad
3.^
Efectos estructurales^ 1.- Electronegatividad-tipo enlace
Los principales óxidos FORMADORES son:
SiO
B^ O^2
GeO
PO^2
O 2
, Sb 3
O^2
formadores
de
vidrios
“condicionales”:
Al
O 2 , 3
Ga^2
O^ , Bi 3
O 2
, SeO 3
, TeO 2
Materiales Cerámicos NO cristalinos: Vidrios
Tema 16.-El Vidrio: Clasificación.
Propiedades.
Materiales Cerámicos NO cristalinos: Vidrios^ Factores de influencia en la formación de vidrios
2.- Viscosidad Óxidos formadores de vidrio: líquidos con
↑↑ η
a^
T>T
fusión
Ej: Sílice fundida a 1715ºC :
η=
7 poise
HO a 0ºC y LiCl: a 613ºC:^2
η^
≈^2
×^10
-2^ poise
3.- Efectos estructurales^ •^
Un atm de O tiene que estar unido, como máximo, a otros dos átomos A.
-^
El número de coordinación del catión (A) debe ser pequeño
(NC (A)= 3 ó 4)
-^
El poliedro de coordinación, formado por los átomos de O alrededor de A,sólo comparten vértices (no: ni aristas ni caras)
Un óxido A
Omn
formará un vidrio cuando se cumpla:
Sílice cristalina: NC(O):
↑↑
, y “poliedros” comparten aristas o caras
Tema 16.-El Vidrio: Clasificación.
Propiedades.
Materiales Cerámicos NO cristalinos: Vidrios
Cerámica cristalina fab por desvitrificación del vidrio.Fácil
fabricación
(~vidrio)
y^
buenas
prop.
Diferentes
vidrios y catalizadores
MgO
10- TiO^2
Cerámica vítrea
Resistencia a
↓^ expansión
MgO 12
4
57
Aluminosilicato
Usado ampliamente en fibras de MC resina-vidrio
Bajo álcali
(Vidrios E)
Contenidos altos en alúmina y bajos en óxido bórico quemejora la durabilidad química B2O 2.^
09
Aluminosilicato aparatos estándar
Bajas pérdidas dieléctricas PbO 1.
28
70
Baja
pérdida
eléctrica
↓^ expansión,
Rest.choque
y^ estabilidad
química.
Utilizado Ind Química
Borosilicato
baja
expansión PIREX
PbO 58
Alto contenido Pb
Fácil.
Fundir
y^ con buenas
prop.
eléctricas.
El^
↑% Pb
absorbe los RX, el alto índice de refracción es útil enlentes aromáticas. Vidrio para cristal decorativo PbO 21Mg 0.
6
63
Silicatos
de
Pb:
electricos
Fácil
fabricación.
Múltiples
usos,
para
ventanas,
contenedores y bombillas eléctricas MgO 1- 0.5-1.
10-
12- 71-
Sodo-cálcicos: láminas vidrio 90% producción
Fabricado a partir de vidrios relativamente suaves deborosilicato; se calienta para separar las fases de SiO
lixiviación ácida de la fase B 3
se calienta para
consolidar los poros
Silice 96%
Difícil
de^
fundir
y de
fabricar,
pero
útil
hasta
de
1000ºC. Muy
↓expansión y
↑^ resist. al choque T
Sílice (
fundida)
3
3
2
Tema 16.-El Vidrio: Clasificación.
Propiedades.
Diferencia: Solidificación de Materiales Cristalinos y Vítreos
Contracción debidoa la “solidificación-cristalización”, quese produce en los
materialescristalinos
Tm: Temp. fusión material cristalinoTg: Temp. transición vítrea (cambio pte.)
El enfriamiento desde el estadolíquido de SiO
4-^4
No produce la
cristalización de un vidrio a Tm.Los
vidrios
pueden
existir
como
líquidos subenfriados a T<TmDurante
el
enfriamiento
de
un
líquido
subenfriado,
ocurre
un
cambio en la pendiente a Tg.A^
T<Tg,
el^
material
es
considerado un vidrioA^
T>Tg
el^
material
es
considerado
un^
líquido
subenfriado
Tg^
Tm
Vidrios: Temperatura de Transición vítrea
BLOQUE V.- MATERIALES CERÁMICOS Vidrio: Conformado
Tema 16.-El Vidrio: Clasificación.
Propiedades.
Materias primas:SiO
, CaO, Na 2
O 2
T> Tm
vidrio final:
homogéneoausencia poros: “viscosidad”
Métodos fabricación productos vidrio:^ • prensado: aplicación de P a molde (forma adecuada). Piezas con paredes gruesas(placas, platos,…)• soplado: botellas, bombillas, …• estirado: piezas largas: láminas, barras, tubos y fibras, …•formación de fibras: vidrio fundido pasan a través de pequeños orificios, … Conformado del vidrio (I)
Tema 16.-El Vidrio: Clasificación.
Propiedades.
-^
¿QUÉ SON?
-^
PROCESADO.
-^
PROPIEDADES.
-^
APLICACIONES.
MATERIALES VITROCERÁMICOS
Tema 16.-El Vidrio: Clasificación.
Propiedades.
¿ QUÉ SON? •^
Son
materiales
parcialmente
cristalinos y parcialmente vítreos.
-^
Son vidrios a los que se le ha dadoforma y después se les ha aplicado untratamiento
secundario
a^
altas
temperaturas
para
conseguir
el
efecto y propiedades óptimas.
Tema 16.-El Vidrio: Clasificación.
Propiedades.
PROCESADO
-^
Obtenemos cerámicas:
⇒
prop. mecánicas.
⇒
adecuado comp. térmico
Tema 16.-El Vidrio: Clasificación.
Propiedades.
PROCESADO DE LAS VITROCERÁMICAS •^
Otros tratamientos secundarios:^ – Recocido: calentamos el vidrio hasta el punto de recocido.– Templado: calentar el vidrio (620-640º C) y enfriar
rápidamente.
Tema 16.-El Vidrio: Clasificación.
Propiedades.
APLICACIONES
-^
Cocina.
-^
Telescopios.
-^
Intercambiadores de calor.
-^
En general, para productos que requieranestabilidad
dimensional
ante
cambios
de
temperatura.
Tema 16.-El Vidrio: Clasificación.
Propiedades.
Aplicación de ejemplo.^ •^
Radomo de pyroceram: Consiste en una cerámica vítrea rica en sílice y a base decordierita, posee gran
transparencia
al radar, por lo que se usa en el fuselado
aerodinámico que cubre la antena de radar de los proyectiles de alta velocidad.
