Il vetro è un materiale rigido formato riscaldando una miscela di materiali secchi a uno stato viscoso, quindi raffreddando gli ingredienti abbastanza velocemente da impedire una struttura cristallina regolare. Mentre il vetro si raffredda, gli atomi si bloccano in uno stato disordinato come un liquido prima che possano formarsi nella perfetta disposizione %%crystal%% di un solido. Non essendo né un liquido né un solido, ma condividendo le qualità di entrambi, il vetro è il suo stato di materia.,
Tre stati classici della materia
Stato gassoso: singole molecole separate l’una dall’altra da distanze relativamente grandi e in movimento in modo caotico. Nessuna interazione tra molecole tranne che per collisioni tra loro.
Stato liquido: le molecole sono tenute vicine da forze attrattive, ma non sono tenute rigidamente in posizione. Si muovono, passando da uno stato disordinato all’altro.
Stato cristallino: forti forze attrattive tengono le molecole rigidamente in posizione., Ogni molecola occupa una posizione definita, in un reticolo tridimensionale perfettamente ordinato.
Quarzo (un solido) rispetto alla struttura del vetro (allo stato vetroso)
Gli occhiali hanno la rigidità meccanica dei cristalli, ma la disposizione casuale disordinata delle molecole che caratterizza i liquidi.,
Da bottiglie di veicoli spaziali di windows, prodotti in vetro, che comprendono tre materiali (attenzione: Materie prime di Vetro):
1) Ex – Questo è il componente principale di vetro, che deve essere riscaldato ad una temperatura molto alta per diventare viscoso. Il biossido di silicio (contenuto nella sabbia) è il primo più comune.
2) Flux-Aiuta formatori % % fondere % % a temperature più basse. Questo è di solito carbonato di sodio o potassa, che è stato tradizionalmente fatto da ceneri di piante marine, o bruciando bracken o alberi, rispettivamente.,
3) Stabilizzatore: impedisce al vetro finito di dissolversi, sgretolarsi o formare cristalli indesiderati. L’ossido di calcio sotto forma di calcare, un minerale, è uno stabilizzatore comune.
La miscela di materiali secchi utilizzati per formare il vetro è chiamata batch. Lotto viene riscaldato in un forno a circa 2400F. Vetro rotto, chiamato cullet, viene aggiunto al lotto per facilitare il processo di fusione. Uno squilibrio nel lotto a causa di un eccesso di flusso alcalino o troppo poco stabilizzatore causerà paralizzante, un’instabilità chimica con conseguente fine rete di crepe e deterioramento del vetro.,
Il colore del vetro può essere modificato aggiungendo ossidi metallici al lotto (guarda: Vetro da colorare). Esempi di coloranti comuni includono:
Ferro – Colori vetro verde.
Rame-Colori vetro azzurro.
Biossido di manganese-Può decolorare occhiali colorati. Tuttavia, in quantità più elevate, questo elemento può creare viola e, in quantità ancora più elevate, vetro che appare nero.
Cobalto-Colori vetro blu scuro.
Oro-Colori vetro rosso intenso, come rubini (orologio: Oro rubino Calice).
Tipi speciali di vetro
La composizione chimica determina cosa può fare un vetro., Ci sono già decine di migliaia di composizioni di vetro lavorabili e ne vengono sviluppate di nuove ogni giorno. I seguenti elementi aiutano a creare tipi speciali di vetro.
Il boro aiuta nella produzione di vetro borosilicato, un vetro noto per la sua resistenza agli shock termici. Pentole in vetro e articoli da laboratorio sono le applicazioni più note di questo vetro (vedi: ^^96.4.167^^).
Ricottura
Immediatamente dopo la formazione degli occhiali, vengono spesso ricotti o raffreddati lentamente e uniformemente, al fine di ridurre le sollecitazioni interne (guarda: Ricottura e tensione nel vetro)., Se un’area di un pezzo di vetro è spessa (rimanendo più calda più a lungo) e un’altra area è sottile (raffreddandosi rapidamente), e quel pezzo di vetro non è adeguatamente ricotto, il gradiente di temperatura ripido tra quelle aree causa stress e il pezzo molto probabilmente si spezzerà.
Proprietà del vetro
Meccanicamente forte
Il vetro ha una grande forza intrinseca. Indebolito solo dalle imperfezioni superficiali, che danno al vetro di tutti i giorni la sua fragile reputazione. Il rinvenimento speciale può ridurre al minimo i difetti superficiali.
Duro
Superficie % % resiste % % graffi e abrasioni.,
Elastico
Dà sotto stress – – – fino a un punto di rottura – – – ma rimbalza esattamente alla sua forma originale.
Resistente alla corrosione chimica
Influenzato da pochi prodotti chimici. %% Resiste % % la maggior parte degli acidi industriali e alimentari.
Resistente agli shock termici
Resiste al caldo intenso o al freddo e agli sbalzi di temperatura improvvisi.
Termoassorbente
Trattiene il calore, piuttosto che condurlo. Assorbe il calore meglio di % % metallo%%.
Proprietà ottiche
Riflette, piega, trasmette e assorbe la luce con grande precisione.
Isolante elettrico
Fortemente % % resiste % % corrente elettrica., Memorizza l’elettricità in modo molto efficiente.
Pubblicato il dicembre 2, 2011