Procesado del Vidrio y Procesos Térmicos

Procesado del vidrio. Temperatura de transición vítrea.

La solidificación de los materiales amorfos no ocurre igual que la de los materiales cristalinos. Al enfriar el material, un vidrio va aumentando su viscosidad al disminuir la temperatura, pero no encuentra ninguna temperatura definida a la cual el líquido pase a estado sólido. De hecho, una de las distinciones entre materiales cristalinos y no cristalinos se basa en la dependencia del volumen específico (inverso de la densidad) con la temperatura. En el caso de los materiales cristalinos, existe una disminución discontinua en volumen a la temperatura de fusión. Sin embargo, para los materiales vítreos, el volumen disminuye continuamente con la reducción de la temperatura. La temperatura a la cual se produce un ligero cambio en la pendiente se denomina temperatura de transición vítrea. Por debajo de esta temperatura se considera que el material es un vidrio, y por encima primero es un líquido subenfriado y finalmente un líquido. El vidrio se produce calentando las materias primas a temperaturas elevadas por encima de la temperatura de fusión. Hay varios métodos para fabricar productos de vidrio: prensado, soplado, estirado y formación de fibras.

Explica en qué consiste el proceso de desvitrificación

Es la transformación desde un estado no cristalino a un estado cristalino por un tratamiento térmico a temperaturas elevadas de la mayoría de los vidrios inorgánicos. Se intenta evitar porque el vidrio desvitrificado, siendo policristalino, no es transparente. Se pueden originar tensiones originadas por los cambios de volumen que ocurren en las transformaciones. No obstante, en algunos vidrios esta transformación puede ser controlada hasta el punto de que puede producirse un grano muy fino sin tensiones residuales, este vidrio se llama vitrocerámico. Para ello se debe introducir un agente nucleante (dióxido de titanio) para inducir el proceso de cristalización o desvitrificación.

Explica qué es el proceso de sinterización

Es un proceso que ocurre a temperaturas elevadas. En este proceso permite que las partículas de polvo se unan en una masa más densa, reduciendo la porosidad de la pieza y aumentando sus propiedades mecánicas. Durante el proceso, los primeros iones se extienden a lo largo de los bordes y superficies de grano hacia los puntos de contacto entre partículas, generando conexiones entre granos individuales. Una difusión adicional de los bordes de grano reduce los poros, incrementando la densidad y, al mismo tiempo, los poros se hacen más redondos. Partículas inicialmente más finas y temperaturas más altas aceleran la velocidad de reducción de polvos.