VETRI
La più importante caratteristica di questi materiali è la trasparenza (indice di rifrazione), caratteristica che ne determina le
principali applicazioni: lastre per finestre, parabrezza per mezzi di trasporto, contenitori, e fibre ottiche. Per quanto
riguarda il comportamento meccanico la più importante proprietà e la fragilità che si riduce in un’elevata sensibilità e
difetti, con conseguente modesta resistenza a trazione e agli urti (proprietà meccaniche elevate vengono ottenute però
con le fibre di vetro). No duttile
I vetri sono i materiali più igienici che esistono. Hanno anche alta frequenza di riciclabilità e hanno un basso costo.
Il vetro è una sostanza solida, ottenuta da un liquido che non è riuscito a cristallizzare.
La struttura è caratterizzata da bassa cristallinità, indicata anche come disordinata o AMORFO.
Lo stato cristallino e lo stato vetroso si differenziano sensibilmente nel passaggio liquido-solido.
Per capire se il materiale amorfo o cristallino si usa il difframometro a raggi X. Il vetro polverizzato da segnale di solito
amorfo.
Nel primo caso il materiale cristallino alla temperatura di fusione diventa
liquido.
Nel secondo caso il materiale amorfo a Tg( temperatura di transizione
vetrosa) rompe i legami secondari e da rigido diventa liquido gommoso e cioè
plastico e lavorabile.
La riciclabilità del vetro è garantita grazie a questo, infatti quando si
raffredda si riformano i legami secondari.
STRUTTURA VETROSA
La silice cristallina è un tetraedro I vertici del tetraedro sono i quattro atomi di
ossigeno, con al centro l’atomo di silicio. Tra esse si legano fra di loro mettendo in
condivisione gli atomi di ossigeno.
Il vetro è un materiale amorfo perché contiene silice amorfa e altre sostanze: la
silice presente una struttura disordinata, mentre la silice del quarzo è ordinata. La struttura vetrosa è caratterizzata
tuttavia solo da un ordine a corto raggio e non a lungo raggio. Ciò vuol dire che se ingrandissi al microscopio tale struttura
troverei un certo ordine, tuttavia se ho una visione d’insieme noterò un certo disordine.
Lo stato vetroso è instabile e quindi c’è la tendenza a cristallizzare (devetrificare) e questo determina la perdita delle
propietà fondamentali del vetro quali la trasparenza
PREPARAZIONE DEI VETRI
Sono costituiti da ossidi formatori del reticolo
●Silice (Si O2)
●Ossido di boro (B2O3)
●Ossido di germanio (GeO2)
●Ossido di arsenico( As2 O3)
●Ossido di vanadio (V 2 O5)
Gli ossidi modificatori del reticolo sono invece gli ossidi che contengono i cationii alcalini e alcalino- terrosi:
●Ioni Na , K , Li
●IoniC a2 +, M g2
Il comune vetro da finestra è costituito da un acido formato dal reticolo cioè la silice e da due ossidi modificatori del
reticolo che sono Na2 O e CaO
L’aggiunta dell’ossido di sodio comporta un indebolimento della struttura della silice e ne influenza la viscosità, aumenta
la tendenza a devetrificare, aumenta la connettività e il coefficiente di dilatazione.
Il vetro così è meno resistente agli sbalzi termici e la sua temperatura di rammollimento si abbassa notevolmente ma
indebolisce il vetro che diventa solubile in acqua.. L’ossido di calcio invece stabilizza i legami e rende il vetro insolubile.
