Vidrios

LECCION 9.- VIDRIO / TIPOS DE VIDRIOS. 1.- Introducción. Una carga de vidrio comercial puede llegar a constar de una mezcla de siete a doce materias primas diferentes, pero en general esta formada por cuatro a seis , elegidos de materiales como la arena, la piedra caliza, la dolomita, la ceniza de sosa, el ácido bórico, el bórax, materiales feldespáticos y compuestos de plomo y bario. Además deestos, en la mayor parte de las cargas comerciales, es común que se incluya vidrio de desecho en la cantidad de 15 – 30 %. El vidrio de desecho se compra o se obtiene de la práctica de producción normal. La lista que se va a dar refleja las composiciones aproximadas y propiedades más significativas de los tipos principales de vidrio. Se dan los porcentajes en peso de los óxidos y elementosprincipales. Las propiedades detalladas dependen de la composición exacta y pueden ser sensibles a cambios pequeños en las materias primas secundarias. 2.- Composición de los vidrios. La constitución química de los vidrios puede representarse por la formula general: Anhidrido + MO + M'20 El anhidrido es el SiO2, que puede reemplazarse en mayor o menor grado por B2O3, TiO2, P2O5 o As2O3. Los metalesmonovalentes ( M´) son generalmente el Na y K, y los divalentes ( M) Ca, Ba, Mg, Pb, Zn, Cu o Zr. El vidrio no puede expresarse correctamente por medio de fórmulas, por variar sus componentes entre límites más o menos amplios El vidrio ordinario puede responder a una formula aproximada:  1 2.5SiO2 .   CaO. 5Na2O 2 El vidrio de ventanas se representa por la fórmula: 5SiO2 .CaO .Na2O y el cristalpor la siguiente: 6SiO2 .PbO .K2O A continuación se da la relación de los distintos tipos de vidrios. 3.- Vidrio de sílice pura. SiO 2: 99.5% + Utilizado principalmente por su baja expansión térmica, alta temperatura de servicio y, cuando es muy puro, por su transparencia a un amplio rango de longitudes de onda en el espectro electromagnético y a las ondas sonoras (Alta transmisión espectral).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, crisoles especiales para la fabricación de cristalessencillos puros de sílice para transistores y como un tamiz molecular que deja pasar el hidrogeno y el helio.

4.- Vidrio de 96 % de sílice. SiO 2 : 96% B2O3 : 3% Producido al formar un articulo, mas grande que del tamaño requerido, a partir de un vidrio especial de borosilicato, lixiviando los ingredientes que no son silicato con ácido y dando un tratamiento a alta temperatura para contraer elarticulo y cerrar los poros. Buenas propiedades térmicas; temperatura de servicio mas elevada y coeficiente de expansión mas bajo que los de cualquier otro vidrio, excepto el de sílice pura. Es más caro que el vidrio de borosilicato. Se usa para los conos de nariz de los misiles, lunas de las ventanas de los vehículos espaciales y de túneles aerodinámicos y algunos artículos de vidrio paralaboratorio en donde se necesita una resistencia especial al calor ( sistemas ópticos en dispositivos espectrofotométricos). 5.- Vidrio de sosa, cal y sílice. SiO 2 : Na 2O: CaO: 70 % 15 % 10 %

La adición de sosa (Na2O) y, a veces, potasa (K2O) y de CaO a la sílice baja el punto de ablandamiento en 800-900 °C (desde 1600 °C hasta alrededor de 730 °C ), por lo que es más fácil su fabricación. A estetipo 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...