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VIDRIOS
Integrantes:
Salvador Reyes Roman
Vázquez Heredia Valeria Juliana
1
Introducción
Los vidrios son muy
utilizados por sus
cualidades que son
la transparencia
óptica, la resistencia,
el aislamiento y la
facilidad con que
puede fabricarse.
Difícil es imaginarse
hoy en día una
sociedad que no
utilice el vidrio.
2
Historia del vidrio.
El primer uso que se le dio al vidrio se
remonta a tiempos muy antiguos,
se utilizaba para objetos de bisutería; a
estos objetos se le añadían diversos
minerales haciendo así que durante el
fundido se obtuvieran cuentas
de diferentes colores. En la Antigua
Roma, se dio a luz a la técnica del
soplado, la misma permitió la
elaboración o creación de decenas
de recipientes,
e incluso de láminas para ventanas.
3
Fue hasta el siglo XIX cuando la
industria del vidrio recibió un cambio
muy gradual gracias al químico
francés Nicolás Leblanc.
A partir de allí, comenzaron a
fabricarse vidrios de alta calidad para
ser utilizados en instrumentos ópticos; a
la vez pudo popularizarse su
aplicación haciendo así que
proliferasen objetos de usos corrientes
tales como: vasos, espejos, botellas, y
otros utensilios, que le brindaban al ser
humano una mejora en su calidad de
vida.
4
¿Qué son los vidrios?
Producto inorgánico fundido que se ha enfriado hasta un estado rígido sin
experimentar la cristalización.
5
Materiales Amorfos y Cristalinos
Cristaloquímica del vidrio 6
Representación grafica
bidimensional de las
diferencias estructurales entre
un cristal (a) y un vidrio (b)
Estructuras de los vidrios, materias
primas La estructura de un vidrio de óxidos
puede considerarse formada principalmente por voluminosos iones oxígeno dispuestos en coordinaciones predominantemente tetraédricas o triangulares.
Las materias primas de los vidrios son_
1.- Vitrificantes
2.- Fundentes
3.- Estabilizantes
4.- Componentes secundarios
7
Comportamiento Una particularidad de los vidrios es su
comportamiento frente a la solidificación , la
cual es diferente a la de un material cristalino,
en la que se representa el volumen especifico
(inverso de la densidad) frente a la
temperatura para ambos tipos de materiales.
Un vidrio se comporta, por encima de su
temperatura de transición vítrea, como un
líquido viscoso (subenfriado).
8
Tipos de vidrios.
En general los vidrios están compuestos por varios silicatos
metálicos, presentes en distintas proporciones.
Vidrio de sílice pura.
SiO2: 99.5%
Utilizado principalmente por su baja expansión térmica,
alta temperatura.
También tiene buena resistencia química, eléctrica y
dieléctrica. Su desventaja es la muy elevada temperatura
necesaria para su fabricación, aun cuando se puede
producir por hidrólisis del SiCl4, pero en cualquiera de los
dos casos es caro.
Se usa para los espejos ligeros para los telescopios
transportados por satélites, reflectores de rayos láser.
9
Vidrio de sosa, cal y sílice.
SiO2 : 70 %
Na2O: 15 %
CaO: 10 %
La adición de sosa (Na2O) y de CaO a la sílice baja el
punto de ablandamiento en
800-900 °C , por lo que es más fácil su fabricación. A este
tipo de vidrios se les adiciona entre 1 y 4 % de MgO para
prevenir la desvitrificación y también se les incorpora de
0.5 a 1.5 % de alúmina para aumentar su duración
aumentando su resistencia química. Las propiedades
eléctricas pueden variar ampliamente con la
composición.
Son los vidrios de fabricación más corrientes y constituyen
alrededor del 90% de todo el vidrio producido.
Se utilizan para vidrios planos, objetos prensados y
soplados y productos ligeros para los que no se precise
una alta resistencia química y una alta resistencia al calor,
como ventanas, frascos, bombillas eléctricas.
10
Vidrio de aluminosilicato.
SiO2: 5 - 60 %
Al2O3: 20- 40 %
CaO: 5 - 50 %
B2O3: 0 - 10 %
Casi lodos los utensilios de vidrio para laboratorio
se fabrican de vidrio de borosilicato, de vidrio
de aluminosilicato o de un vidrio conocido
como de aluminoborosilicato, que contiene
cantidades muy aproximadamente iguales de
Al2O3 y de B2O3. La elección depende de la
aplicación, de este modo, el de aluminosilicato
se usa para aplicaciones a temperaturas
elevadas. El de aluminoborosilicalo es
ligeramente mejor que el de borosilicato
respecto a la resistencia química pero tiene una
expansión térmica un poco mayor.
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Sistemas formadores de vidrio
Elementos S, Se, P
Óxidos B2O3, SiO2, GeO2, P2O5, In2O3, SnO2, PbO3 y SeO2
Halogenuros BeF2, AlF3, ZnCl2, AgX, PbX2 (X=Cl, Br, I)
Sulfuros As2S3, SB2S3, CS2 y diversos compuestos de B, Ga, In ,
Te, Ge, Sn, N, P y Bi.
Seleniuros Diversos compuestos de B, Ga, In , Te, Ge, Sn, N, P y Bi.
Telururos Diversos compuestos de B, Ga, In , Te, Ge, Sn, N, P y Bi.
Nitruros KNO3-Ca(NO3)2 y mezclas de nitratos alcalinos y
alcalinoterreos.
Sulfatos KHSO4
Carbonatos K2CO3, MgCO3
12
Tipos de vidrio
Constituidos principalmente de
óxidos
La estructura queda
determinada por un formador
de red.
Para disminuir la temperatura
de transición vítrea se agregan
modificadores de red.
13
Proceso de Elaboración
1.- Reacción de los
componentes y formación de
vidrio.
2.- Disolución del excedente
de sílice sin reaccionar.
3.- Afinado y
homogeneización.
4.- Reposo y
acondicionamiento térmico.
5.- Conformación.
6.- Enfriamiento y
recocido.
14
Aplicaciones Industriales
En la producción de vidrio
destacan la producción por laminado y el soplado de
vidrio.
El vidrio tiene diferentes usos
ya sea para fabricar contenedores o placas para
uso técnico específico como
el material de laboratorio, la
industria armamentista, la aeronáutica, la industria
automovilística y los de uso
común ventanas, artesanal P
lan
o
Construcción
Automoción
Hu
ec
o Contenedores
Iluminación
Ornamental
Químicos
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Referencias
Fernández Nava María, “Los vidrios, textos universitarios”, Editorial CSIC (Consejo superior de
investigaciones científicas. Págs. 1-404
Philippa Beveridge, Ignasi Doméne, Pascual Eva, “El vidrio: técnicas de trabajo de horno” 2008
Segunda edición. Editorial: Parramón. Págs. 23-76.
Barry Bier, “El Arte del vidrio emplomado”, Editorial AKAL, 1992. Págs. 15-53.
“Jornadas científicas sobre cerámica y vidrio”, De la universidad de Oviedo, servicio de publicaciones,
Págs. 19- 89.
Sergio Schmucler, “Detrás del vidrio”, Editorial Era, 2000, México, DF. Págs.11-86.
Francisco Reuleaux, “Los grandes Inventos, Fabricación y elaboración de un vidrio”, Ed.3, Editorial
MAXTOR, 2006, Págs. 15-67.
http://es.wikipedia.org/wiki/Vidrio, consultada el 09/05/14 a las 8:58a.m.
http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/137/html/sec_4.html, consultada
el 5/05/14 a las 12:36p.m.
http://museovidrio.vto.com/, consultada el 6/05/14 a las 5:00 p.m.
http://www.icv.csic.es/, consultada el 6/05/14 a las 6:25 p.m.
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