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.

11

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

15

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.

16