Choque Termico

El comportamiento de los vidrios al ser expuestos a cambios bruscos de temperatura restringe o condiciona su uso en algunos ambientes fluctuantes térmicamente. Este condicionamiento está determinado como consecuencia al alto coeficiente de expansión, baja tenacidad y baja conductividad térmica del vidrio. Es por esto que los cambios súbitos de temperatura provocan ruptura del material, debido a la concentración no uniforme de grandes expansiones en algunas zonas del vidrio.

Cuando se tiene una pieza de vidrio a una temperatura inferior a la del recocido y se somete a un enfriamiento rápido, el calor no se disipa uniformemente en toda la pieza por la baja conductividad que presenta, generándose un gradiente de temperatura. Como resultado del enfriamiento, se producen tensiones de tracción entre las capas de la superficie y las capas interiores, debido a que las primeras se contraen más rápidamente por el contacto directo con el entorno.

Durante el choque térmico, la resistencia a la ruptura de este material vítreo se verá favorecida debido al esfuerzo de compresión que se genera en la superficie del vidrio por la acción del calentamiento brusco. Sin embargo, cuando la resistencia elástica del vidrio es superada por el esfuerzo térmico, se origina una fisura en algún defecto superficial del material propagándose a través de él, ya que este esfuerzo es lo suficientemente grande como para vencer las fuerzas interatómicas. [1]

Para reducir las tensiones del vidrio se realiza un tratamiento térmico de recocido que consiste en someter el vidrio a un régimen de enfriamiento lento, tal que en el menor tiempo posible permita reducir sus tensiones. Este proceso determinado por el mecanismo de flujo viscoso, calentando la pieza por encima de la temperatura superior de recocido sin provocar deformaciones a la pieza, seguido de un prolongado periodo de enfriamiento. [1]

Objetivo general

•Someter a choque térmico varias piezas de vidrio cambiando la velocidad de calentamiento hasta que estas se fracturen o hasta alcanzar la máxima temperatura proporcionada por la plancha.

Objetivos específicos

•Determinar la resistencia al choque térmico y el esfuerzo térmico aplicado a cada una de las piezas ensayadas.

•Determinar la velocidad de calentamiento de la plancha y evaluar su efecto en la resistencia a la fractura del vidrio

•Calcular las tensiones residuales presentes en las muestras de vidrio y analizar su efecto en la resistencia a la fractura del vidrio.

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