Vidrios Metalicos
Páginas: 17 (4141 palabras)
Publicado: 7 de agosto de 2012
Vidrios como materiales para ingeniería.
El vidrio es un material inorgánico duro, frágil, transparente y amorfo que se encuentra en la naturaleza aunque también puede ser producido por el hombre; es un tipo de material cerámico amorfo. El espectro de usos de cerámicos se presenta en Fig. 1
Fig. 1. El espectros de cerámicos utilizados.
Los vidrios y productos de carbono son materialescon grandes aplicaciones en la ingeniería de diseño ya que estos pueden trabajar en situaciones en las que los plásticos y metales no, por lo que se han convertido en parte esencial para el diseñador, pues debido a sus características permiten la solución de problemas específicos.
La propiedad más común de los cerámicos, vidrios y cementos es su fragilidad. La medida de tendencia de lapropagación de grietas, resistencia a la fractura, es menor en la familia de los cerámicos que en los metales, como se muestra en la fig. 2.
Fig. 2. La resistencia a la fractura de diferentes materiales.
Hay cuatro tipos de óxidos utilizados en la fabricación de vidrio (ver Tabla 1).
Tabla 1
Tipos de óxidos utilizados en la fabricación de vidrio.
No. | Óxido de tipo | Características |Ejemplos |
1 | Principales óxidos de vidrio antiguo | Estructuras adecuadas y las bajas tasas de cristalizaciónForma de cristal reduciendo las tasas de enfriamiento | SiO2B2O3GeO2P2O5 |
2 | Condicionales formadores de óxidos de vidrio | Forma de cristal bajo ciertas condiciones | Al2O3; Bi2O3 WO3; MoO3 |
3 | Óxidos intermedios | No pueden formar cristales de vidrio, pero se forma en la mezcla conóxidos de ex | TiO2, ZnO, PbO, Zr2O3 |
4 | Red de Óxidos modificadores | No se puede formar vidrio inferior se mezcla con óxidos anterioresSe pueden modificar las propiedades del vidrio, al afectar enlaces Si-O | MgOCaONa2OK2O |
Todo lo que se requiere para hacer el vidrio es la arena, bicarbonato de sodio, un poco de cal, y una gran cantidad de calor. El proceso típico de fabricación devidrio se muestra en la fig. 3.
Fig. 3. Tecnología básica para la fabricación de vidrio _ (_integrado con el proceso de reciclaje).
La mezcla de arena refinada (SiO2) y óxido básico adicional se calienta en el horno (gas o electricidad) a una temperatura superior a los 1200 º C. En esencia, la función principal de estos óxidos adicionales (como CaO, Na2O, K2O) es reducir el punto de trabajo de lamezcla. Un óxido de silicona pura (cuarzo) es resistente, con un punto de reblandecimiento cerca de 1500 º C o superior. Entonces, la composición fundida se fabrica en piezas de vidrio mediante diferentes técnicas como soplado, moldeo, fundición, inyección, extrusión y trefilado.
Los vidrios comerciales son a base de sílice con los óxidos de vidrios adicionales (ver Tabla 1). La presencia, eltipo y la cantidad de uno o varios óxidos dan el tipo de vidrio y también tienen gran influencia sobre las propiedades del cristal y su utilización. Por ejemplo, un vidrio de color es la obtención de la adición de un óxido metálico (óxido de hierro vidrio verde, óxido de cobalto vidrio azul). Cristales de vidrio-cerámico se obtienen mediante la introducción de óxido de titanio en vidrio fundido.Óxido de titanio se inicia la cristalización y el material obtenido es de hasta 96% cristalino [1].
Hay cinco temperaturas muy importantes, llamados ''puntos estándares”, asociado con el flujo viscoso (de fusión) del vidrio. El punto de tensión es la temperatura máxima soportada por el vidrio para aplicaciones estructurales. El análisis y la descripción de los puntos estándares se muestran en laTabla 2.
Tabla 2
Puntos estándares del vidrio.
No. | Nombre del punto estándar | Viscosidad (Pa s) | Descripciones de Temperatura |
1 | Punto de trabajo | 103 | A esta temperatura, la viscosidad es lo suficientemente baja para la formación de cristales. Los procesos de fundición son, posiblemente, por debajo de 10 Pa s de viscosidad |
2 | Punto de ablandamiento | 106,6 | A esta...
El vidrio es un material inorgánico duro, frágil, transparente y amorfo que se encuentra en la naturaleza aunque también puede ser producido por el hombre; es un tipo de material cerámico amorfo. El espectro de usos de cerámicos se presenta en Fig. 1
Fig. 1. El espectros de cerámicos utilizados.
Los vidrios y productos de carbono son materialescon grandes aplicaciones en la ingeniería de diseño ya que estos pueden trabajar en situaciones en las que los plásticos y metales no, por lo que se han convertido en parte esencial para el diseñador, pues debido a sus características permiten la solución de problemas específicos.
La propiedad más común de los cerámicos, vidrios y cementos es su fragilidad. La medida de tendencia de lapropagación de grietas, resistencia a la fractura, es menor en la familia de los cerámicos que en los metales, como se muestra en la fig. 2.
Fig. 2. La resistencia a la fractura de diferentes materiales.
Hay cuatro tipos de óxidos utilizados en la fabricación de vidrio (ver Tabla 1).
Tabla 1
Tipos de óxidos utilizados en la fabricación de vidrio.
No. | Óxido de tipo | Características |Ejemplos |
1 | Principales óxidos de vidrio antiguo | Estructuras adecuadas y las bajas tasas de cristalizaciónForma de cristal reduciendo las tasas de enfriamiento | SiO2B2O3GeO2P2O5 |
2 | Condicionales formadores de óxidos de vidrio | Forma de cristal bajo ciertas condiciones | Al2O3; Bi2O3 WO3; MoO3 |
3 | Óxidos intermedios | No pueden formar cristales de vidrio, pero se forma en la mezcla conóxidos de ex | TiO2, ZnO, PbO, Zr2O3 |
4 | Red de Óxidos modificadores | No se puede formar vidrio inferior se mezcla con óxidos anterioresSe pueden modificar las propiedades del vidrio, al afectar enlaces Si-O | MgOCaONa2OK2O |
Todo lo que se requiere para hacer el vidrio es la arena, bicarbonato de sodio, un poco de cal, y una gran cantidad de calor. El proceso típico de fabricación devidrio se muestra en la fig. 3.
Fig. 3. Tecnología básica para la fabricación de vidrio _ (_integrado con el proceso de reciclaje).
La mezcla de arena refinada (SiO2) y óxido básico adicional se calienta en el horno (gas o electricidad) a una temperatura superior a los 1200 º C. En esencia, la función principal de estos óxidos adicionales (como CaO, Na2O, K2O) es reducir el punto de trabajo de lamezcla. Un óxido de silicona pura (cuarzo) es resistente, con un punto de reblandecimiento cerca de 1500 º C o superior. Entonces, la composición fundida se fabrica en piezas de vidrio mediante diferentes técnicas como soplado, moldeo, fundición, inyección, extrusión y trefilado.
Los vidrios comerciales son a base de sílice con los óxidos de vidrios adicionales (ver Tabla 1). La presencia, eltipo y la cantidad de uno o varios óxidos dan el tipo de vidrio y también tienen gran influencia sobre las propiedades del cristal y su utilización. Por ejemplo, un vidrio de color es la obtención de la adición de un óxido metálico (óxido de hierro vidrio verde, óxido de cobalto vidrio azul). Cristales de vidrio-cerámico se obtienen mediante la introducción de óxido de titanio en vidrio fundido.Óxido de titanio se inicia la cristalización y el material obtenido es de hasta 96% cristalino [1].
Hay cinco temperaturas muy importantes, llamados ''puntos estándares”, asociado con el flujo viscoso (de fusión) del vidrio. El punto de tensión es la temperatura máxima soportada por el vidrio para aplicaciones estructurales. El análisis y la descripción de los puntos estándares se muestran en laTabla 2.
Tabla 2
Puntos estándares del vidrio.
No. | Nombre del punto estándar | Viscosidad (Pa s) | Descripciones de Temperatura |
1 | Punto de trabajo | 103 | A esta temperatura, la viscosidad es lo suficientemente baja para la formación de cristales. Los procesos de fundición son, posiblemente, por debajo de 10 Pa s de viscosidad |
2 | Punto de ablandamiento | 106,6 | A esta...
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