VIDRIOS. Integrantes: Salvador Reyes Roman Vázquez Heredia Valeria Juliana

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1 VIDRIOS 1 Integrantes: Salvador Reyes Roman Vázquez Heredia Valeria Juliana

2 2 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.

3 3 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.

4 4 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.

5 5 Qué son los vidrios? Producto inorgánico fundido que se ha enfriado hasta un estado rígido sin experimentar la cristalización.

6 6 Materiales Amorfos y Cristalinos Cristaloquímica del vidrio Representación grafica bidimensional de las diferencias estructurales entre un cristal (a) y un vidrio (b)

7 7 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

8 8 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).

9 9 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.

10 Vidrio de sosa, cal y sílice. 10 SiO2 : 70 % Na2O: 15 % CaO: 10 % La adición de sosa (Na2O) y de CaO a la sílice baja el punto de ablandamiento en 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.

11 11 Vidrio de aluminosilicato. SiO2: 5-60 % Al2O3: % 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.

12 12 Elementos Óxidos Sistemas formadores de vidrio S, Se, P 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 Sulfatos Carbonatos KNO3-Ca(NO3)2 y mezclas de nitratos alcalinos y alcalinoterreos. KHSO4 K2CO3, MgCO3

13 13 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.

14 14 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.

15 Hueco Plano 15 Aplicaciones Industriales En la producción de vidrio destacan la producción por laminado y el soplado de vidrio. Construcción 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 Automoción Contenedores Iluminación Ornamental Químicos

16 16 Referencias Fernández Nava María, Los vidrios, textos universitarios, Editorial CSIC (Consejo superior de investigaciones científicas. Págs Philippa Beveridge, Ignasi Doméne, Pascual Eva, El vidrio: técnicas de trabajo de horno 2008 Segunda edición. Editorial: Parramón. Págs Barry Bier, El Arte del vidrio emplomado, Editorial AKAL, Págs Jornadas científicas sobre cerámica y vidrio, De la universidad de Oviedo, servicio de publicaciones, Págs Sergio Schmucler, Detrás del vidrio, Editorial Era, 2000, México, DF. Págs Francisco Reuleaux, Los grandes Inventos, Fabricación y elaboración de un vidrio, Ed.3, Editorial MAXTOR, 2006, Págs consultada el 09/05/14 a las 8:58a.m. consultada el 5/05/14 a las 12:36p.m. consultada el 6/05/14 a las 5:00 p.m. consultada el 6/05/14 a las 6:25 p.m.