Propiedades Características De Un Material Vítreo

Propiedades Características de un Material Vítreo

Caracterización de materiales vítreos

las industrias que producen vidrios (industrias farmacéutica, de polímeros, cerámica, etcétera) han reconocido la importancia de la determinación de Tg.

Las aplicaciones potenciales de substancias similares a la trehalosa crean la necesidad de realizar una investigación sistemática a fin de determinar si éstas poseen propiedades adecuadas para su uso como encapsulantes de biomoléculas

En términos generales, podemos definir a un vidrio como un líquido que ha perdido su habilidad para fluir, o bien, como un material sólido amorfo con características estructurales de líquido y que presenta una transición vítrea. La manera más fácil de formar un vidrio es enfriando un líquido lo suficientemente rápido para evitar que la cristalización ocurra. Para entender el proceso de transformación de líquido a vidrio se pueden monitorear los cambios de entalpía o volumen en función de la temperatura. La figura 1 muestra cómo, al bajar la temperatura de un líquido, dos cosas pueden ocurrir: 1) Si el líquido cristaliza, se observa una discontinuidad en la propiedad observada a la temperatura de fusión (línea punteada), correspondiente a una transformación de primer orden.2) Si la cristalización es “ignorada”, el líquido pasa a un estado metaestable superenfriado (línea gris obscuro) y la curva permanece con la misma pendiente. Al continuar enfriando llega un momento en que la pendiente de la curva sufre un cambio y a esta temperatura se le conoce como temperatura de transición vítrea (Tg) y es a la temperatura a la cual el vidrio es formado.

Otra de las propiedades que pueden ser usadas para definir la transición vítrea de un material es la viscosidad. Como es sabido, al enfriar un líquido su viscosidad incrementa progresivamente. En la proximidad de la transición vítrea el líquido pasa de ser un líquido extremadamente viscoso a ser un sólido rígido que retiene las características estructurales de un líquido. Para la mayoría de los vidrios la transición vítrea se presenta cuando la viscosidad del material alcanza un valor de 1012 Pa-s *. Este valor fue usado por C.A. Angell, quien en 1985 propuso una clasificación para los vidrios 4. Angell graficó la viscosidad de varios líquidos en escala logarítmica y usó el valor de la temperatura de transición vítrea, Tg, de una serie de substancias formadoras de vidrio para lograr una comparación de viscosidades en rangos de temperatura muy distintos. Los líquidos siguen dos tipos de comportamiento: aquellos que presentan un comportamiento cercano al descrito por una curva de Arrhenius (línea recta graficando log h vs. 1/T) son llamados “fuertes”, mientras que aquellos que presentan una curvatura son llamados “frágiles” .Los vidrios fuertes como el SiO2 tienen estructuras estables,

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