Vidre convencional

editor — Fri, 31 May 2013 09:22:21 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

La composició del vidre convensional obtinguda per FRX és:

Component	%
SiO₂	72.3
Na₂O	14.7
CaO	6,0
MgO	4,5
Al₂O₃	1.2

Òxids amb composició inferior al 1%: K₂O i La..Lu.

Matèries primeres : Òxid formador: SiO₂, en forma de cristall de roca, sorra o contingut en feldspats (xNa₂O·K₂O·yAl₂O₃·zSiO₂). Modificador R₂O: Na₂O i K₂O, en forma de carbonats i feldspats de sodi i potassi. Modificador RO: CaO i MgO a partir de calcita i magnesita. També s’empra la dolomita MgCO₃.CaCO₃. S’empren també altres components com ajudes del procés de fusió CaF₂, sulfats per afavorir l’eliminació de gasos.

Productes : Fase amorfa.

Observacions: S’aconsegueix una estructura amorfa per l’addició de Na⁺,Mg²⁺,Ca²⁺, Al³⁺ que interfereixen amb la formació de l’estructura cristal·lina.

Diagrames

Diagrames:

Descripció:

En aquest diagrama es troben delimitades les fases cristal·lines que es podrien formar en modificar la composició del vidre sosa-càlcic. (Desvitirficació)

Caracterització

Microscòpia òptica:

Propietats generals

Densitat:

2.46 - 2.54 g/cm³

Observacions:

Temperatura de transició vitrea: 442 - 592 ºC

Propietats mecàniques

Mòdul elàstic (GPa):

68 - 72 GPa

Coeficient de Poisson:

0.22

Resistència mecànica a compressió:

360 - 420 MPa

Tenacitat a fractura (KIc):

0.55 - 0.70 MPa·m^1/2

Duresa:

A la temperatura de:	Knoop KHN₁₀₀:
T_amb	465-486 kg/mm²

Observacions:

Mòdul de fractura : 110 MPa

Propietats elèctriques

Rigidesa dielèctrica:

A les condicions de:	Rigidesa dielèctrica
1MHz i 20ºC	7.0-7.3

Resistivitat especifica:

A la temperatura de:	Resistivitat especifica
T_amb	>10¹⁸ Ω·m

Observacions:

La resistivitat elèctrica és molt sensible al contingut d’òxids di i tri valents i varia entre 10¹¹-10¹³ Ω/cm3. Excepte el CaO que amb un contingut del 20% te uns resistivitat de 10¹⁶ Ω/cm3.

Propietats tèrmiques

Conductivitat tèrmica:

A la temperatura de:	Conductivitat tèrmica
725ºC	0.025 cal/cm·s·ºC
1025ºC	0.90 cal/cm.s.ºC
1225ºC	0.168 cal/cm.s.ºC

Capacitat calorífica específica:

A la temperatura de:	Capacitat calorífica específica
25ºC	0.15 cal/g·ºC
200ºC	0.22 cal/g·ºC
800ºC	0.28 cal/g·ºC

Observacions:

Donat que són amorfs els vidres no tenen una temperatura de fusió sinó que és important conèixer les temperatures “de treball” per saber com varia la viscositat i permetre la seva processabilitat. Els alcalinoterris donen lloc a unes variacions en el coeficient de dilatació més petites que en els alcalins, degut a que aquests darrers produeixen una ruptura més efectiva dels ponts d'oxigen (Si-O-Si).

Propietats òptiques

Índex de refracció:

1.51 - 1.523

Propietats tecnològiques

Observacions:

Resistència al xoc tèrmic

T1: La resistència al xoc tèrmic pot expressar-se com la diferència màxima de temperatura que pot suportar un vidre: RXT = σf·K /(E·α) En la que σf representa la resistència a la fractura; K, conductivitat tèrmica; α, el coeficient de dilatació lineal, i E, el mòdul de elasticitat.

Observacions

Resistència a la corrosió: elevada. Es fan tractaments tèrmics de recuit i de tremp en els vidres per millores les seves propietats mecàniques i de resistència al xoc tèrmic.

Propietats químiques

Observacions:

Els vidres presenten un molt bon comportament (són inerts) en diversos medis com aigua, medis orgànics. S’ataquen fortament en medi àcid, especialment HF, i de forma més severa en pujar la temperatura. Reaccionen amb medi bàsic de forma dèbil, a temperatura ambient, forta si són concentracions i/o temperatures elevades. Resistència elevada a la corrosió.

Obtenció

Imatges:

Descripció:

Esquema d'un forn de fusió

Observacions: Seguidament a la fusió hi ha una etapa de condicionament en què s’afavoreix l’alliberament dels gasos formats.

Imatges:

Descripció:

Obtenció d'una peça per colada

Español

CMEmaterials - Incolor

Vidre convencional

Pestanyes verticals