El Vidrio

El Vidrio

Trabajo de investigación “El Vidrio”

Comportamiento estructural de materiales

El Vidrio: Sustancia amorfa fabricada sobre todo a partir de sílice (SiO2) fundida a altas temperaturas con boratos o fosfatos. También se encuentra en la naturaleza, por ejemplo en la obsidiana, un material volcánico, o en los enigmáticos objetos conocidos como tectitas. El vidrio es una sustancia amorfa porque no es ni un sólido ni un líquido, sino que se halla en un estado vítreo en el que las unidades moleculares, aunque están dispuestas de forma desordenada, tienen suficiente cohesión para presentar rigidez mecánica. El vidrio se enfría hasta solidificarse sin que se produzca cristalización; el calentamiento puede devolverle su forma líquida. Suele ser transparente, pero también puede ser traslúcido u opaco. Su color varía según los ingredientes empleados en su fabricación.

El vidrio fundido es maleable y se le puede dar forma mediante diversas técnicas. En frío, puede ser tallado. A bajas temperaturas es quebradizo y se rompe con fractura concoidea (en forma de concha de mar).

Se fabricó por primera vez antes del 2000 A.c., y desde entonces se ha empleado para fabricar recipientes de uso doméstico así como objetos decorativos y ornamentales.

Fabricación del vidrio

El vidrio se fabrica a partir de una mezcla compleja de compuestos vitrificantes, como sílice, fundentes, como los álcalis, y estabilizantes, como la cal. Estas materias primas se cargan en el horno de cubeta (de producción continua) por medio de una tolva. El horno se calienta con quemadores de gas o petróleo. La llama debe alcanzar una temperatura suficiente, y para ello el aire de combustión se calienta en unos recuperadores construidos con ladrillos refractarios antes de que llegue a los quemadores. El horno tiene dos recuperadores cuyas funciones cambian cada veinte minutos: uno se calienta por contacto con los gases ardientes mientras el otro proporciona el calor acumulado al aire de combustión. La mezcla se funde (zona de fusión) a unos 1.500 °C y avanza hacia la zona de enfriamiento, donde tiene lugar el recocido. En el otro extremo del horno se alcanza una temperatura de 1.200 a 800 °C. Al vidrio así obtenido se le da forma por laminación o por otro método.

Tipos de vidrio

El Vidrio Común: Es el vidrio de sodio y cal. Las principales materias primas para este producto, son la arena sílica, cenizas sódicas y la piedra caliza, en una proporción tal que el producto tiene una composición que se acerca a Na2O-CaO-6SiO2. La adición de cantidades crecientes de Na2O a SiO2 hace disminuir la temperatura de fusión y ablandamiento de este último producto; no obstante, se disminuye también la resistencia a los ataques químicos y si se utiliza suficiente Na2O el vidrio llega a ser soluble en agua. Esas composiciones se llaman vidrio acuoso. Añadiendo cal junto con el Na2O, se mejora la resistencia al agua y los productos químicos, lo cual da como resultado un material más duro, sin embargo, la cal tiende a hacer que el vidrio se cristalice o se desvitrifique. Los cristales formados en el vidrio hacen que pierda transparencia y alteran las demás propiedades. En el vidrio moderno de sodio y cal, parte de la cal o su totalidad puede reemplazarse por otros óxidos alcalinotérreos y parte o el total de sodio con K2O. El vidrio de sodio y cal se utiliza para producir láminas, placas, recipientes, lámparas ligeras y aparatos diversos.

Las propiedades del vidrio común son una función tanto de la naturaleza de las materias primas como de la composición química del producto obtenido. Esta composición química se suele representar en forma de porcentajes en peso de los óxidos más estables a temperatura ambiente de cada uno de los elementos químicos que lo forman. Las composiciones de los vidrios silicatos sódicos más utilizados se sitúan dentro de los límites que se establecen en la tabla adjunta.

Intervalos de composición frecuentes en los vidrios comunes

Componente Desde ... % ... hasta %

SiO2 68,0 74,0

Al2O3 0,0 4,0

Fe2O3 0,0 0,45

CaO 9,0 14,0

MgO 0,0 4,0

Na2O 10,0 16,0

K2O 0,0 4,0

SO3 0,0 0,3

El Vidrio Impreso: La masa de vidrio fundido se lamina entre dos rodillos obteniéndose un vidrio plano en el que una de las caras tiene un dibujo grabado Se emplea en espacios en los que se desea intimidad (puertas y ventanas de cuartos de baño, por ejemplo) o un efecto decorativo especial.

Los principales usos de los Vidrios Impresos son:

 Aplicaciones decorativas

 Doble acristalamiento

 templado

 laminado

El Vidrio Impreso también puede contener una malla de alambre en su interior con objeto que no desprendan trozos en caso de rotura, en este caso se denomina Vidrio Impreso Armado.

El vidrio Armado: Es aquel vidrio que se obtiene por el proceso de colado y se le incrusta en su interior una malla metálica en forma de retícula, de manera que, si se rompe, los pedazos de vidrio quedan unidos al alambre evitando su caída y que estos puedan producir lesiones. Esto hace que sea apto para zonas de riesgo y en donde se necesita una seguridad adicional, aunque no se trata de un vidrio antirrobos. Sin embargo, se desaconseja este tipo de vidrio si se expone a temperaturas extremas. Esto es debido a que la diferencia de comportamiento ante el calor o el frío es diferente en el vidrio y el metal, dando lugar a tensiones provocadas por la dilatación de ambos materiales que provocan la ruptura del vidrio

Vidrio Moldeado: Se denomina a las piezas de vidrio translúcido, macizas o huecas, que se obtienen por el prensado de una masa fundida de vidrio en moldes de los que toman su forma. Se destinan a la construcción de paramentos y superficies que requieran el paso de la luz, pero impidan las vistas.

Poseen cualidades aislantes tanto térmicas como acústicas. Existe una gran variedad de acabados: transparentes, escarchados, satinados y con ondulaciones, etc. Además están disponibles en diversos colores.

 Sencillos: Un solo elemento macizo que ha sido construido en el molde.

 Doble: Dos

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