El vidrio es un material rígido formado por calentar una mezcla de materiales secos a un estado viscoso, luego enfriar los ingredientes lo suficientemente rápido como para evitar una estructura cristalina regular. A medida que el vidrio se enfría, los átomos se bloquean en un estado desordenado como un líquido antes de que puedan formar la perfecta disposición %%% cristalina de un sólido. Al no ser un líquido ni un sólido, pero compartiendo las cualidades de ambos, el vidrio es su propio estado de la materia.,
Tres Estados clásicos de la materia
estado gaseoso: moléculas individuales separadas unas de otras por distancias relativamente grandes y moviéndose de una manera caótica. No hay interacción entre moléculas excepto por colisiones entre sí.
Estado Líquido: las moléculas se mantienen cerca por fuerzas atractivas, pero no se mantienen rígidamente en posición. Se mueven, cambiando de un estado desordenado a otro.
estado cristalino: fuertes fuerzas de atracción mantienen las moléculas rígidamente en posición., Cada molécula ocupa una posición definida, en una red tridimensional perfectamente ordenada.
Cuarzo (un sólido) vs. estructura de vidrio (en el estado vítreo)
Los Vidrios tienen la rigidez mecánica de los cristales, pero la disposición desordenada aleatoria de las moléculas que caracteriza a los líquidos.,
desde botellas hasta ventanas de naves espaciales, los productos de vidrio incluyen tres materiales (reloj: materias primas de vidrio):
1) anterior: Este es el componente principal del vidrio, que debe calentarse a una temperatura muy alta para convertirse en viscoso. El dióxido de silicio (contenido en arena) es el más común.
2) Flux-ayuda a los formadores % % derretir%% a temperaturas más bajas. Esto suele ser ceniza de soda o potasa, que tradicionalmente se hacía a partir de cenizas de plantas marinas, o quemando helechos o árboles, respectivamente.,
3) estabilizador: evita que el vidrio terminado se disuelva, se desmorone o forme cristales no deseados. El óxido de calcio en forma de piedra caliza, un mineral, es un estabilizador común.
la mezcla de materiales secos utilizados para formar vidrio se llama lote. El lote se calienta en un horno a aproximadamente 2400F. el vidrio roto, llamado desecho, se agrega al lote para facilitar el proceso de fusión. Un desequilibrio en el lote debido a un exceso de flujo alcalino o demasiado poco estabilizador causará crizzling, una inestabilidad química que resulta en una fina red de grietas y deterioro del vidrio.,
El color del vidrio puede cambiarse añadiendo óxidos metálicos al lote (ver: vidrio colorante). Ejemplos de colorantes comunes incluyen:
hierro – colores vidrio verde.
cobre-colores de vidrio azul claro.
dióxido de manganeso – puede decolorar gafas de colores. Sin embargo, en cantidades más altas, este elemento puede crear púrpura y, en cantidades aún más altas, vidrio que aparece negro.
cobalto – colores de vidrio azul oscuro.
vidrio dorado de color rojo intenso, como los rubíes (reloj: Copa de Rubí Dorado).
tipos especiales de vidrio
la composición química determina lo que un vidrio puede hacer., Ya hay decenas de miles de composiciones de vidrio viables y se están desarrollando nuevas cada día. Los siguientes elementos ayudan a crear tipos especiales de vidrio.
El boro ayuda en la producción de vidrio de borosilicato, un vidrio conocido por su resistencia al choque térmico. Los utensilios de cocina y de laboratorio de vidrio son las aplicaciones más conocidas de este vidrio (véase: ^^96.4.167^^).
recocido
inmediatamente después de que se forman los vidrios, son recocidos lo más a menudo posible, o lentamente y uniformemente refrescado, para reducir tensiones internas (reloj: recocido y tensión en vidrio)., Si un área de una pieza de vidrio es gruesa (se mantiene más caliente por más tiempo) y otra área es delgada (se enfría rápidamente), y esa pieza de vidrio no está recocida adecuadamente, el gradiente de temperatura empinado entre esas áreas causa estrés y la pieza probablemente se agrietará.
Propiedades del vidrio
mecánicamente fuerte
el vidrio tiene una gran resistencia inherente. Debilitado solo por las imperfecciones de la superficie, que le dan al vidrio cotidiano su frágil reputación. El revenido especial puede minimizar los defectos superficiales.
superficie dura
%resiste % % arañazos y abrasiones.,
Elastic
da bajo estrés—hasta un punto de ruptura – – – pero rebota exactamente a su forma original.
Resistente a la corrosión química
afectado por pocos productos químicos. %%Resiste % % la mayoría de los ácidos industriales y alimenticios.
Resistente a los golpes térmicos
soporta el calor intenso o el frío, así como los cambios bruscos de temperatura.
Absorbente de calor
retiene el calor, en lugar de conducirlo. Absorbe el calor mejor que%%metal%%.
propiedades ópticas
refleja, dobla, transmite y absorbe la luz con gran precisión.
aislante eléctrico
fuertemente % % resiste % % corriente eléctrica., Almacena la electricidad de manera muy eficiente.
Publicado el 2 de diciembre de 2011