Al finalizar el laboratorio obtuvimos una pequeña cantidad de vidrio con pequeñas imperfecciones y de un tono marrón brilloso

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MATERIALES

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 “FABRICACION DE BIO-VIDRIO”

CURSO

• FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE MATERIALES II

DOCENTE:

• Ing. DIAZ DIAZ, Alex

INTEGRANTES:          

• DOMINGUEZ TAMAYO, Elisa
• GANOZA OBESO, Dirck
• IBAÑEZ AGUIRRE, Leandro
• LLANOS ROSARIO, Junior

GRUPO:         8                              TURNO:                7 – 9 P.M.                    

TRUJILLO – PERÚ

2017

                            ÍNDICE GENERAL

1. Resumen ---------------------------------------------------------------------- 3
2. Objetivos ---------------------------------------------------------------------- 4
3. Fundamentos Teóricos  --------------------------------------------------- 4

1.  El Vidrio ------------------------------------------------------------- 4
2. Fabricación del Vidrio -------------------------------------------- 5
3. Vidrio sódico-cálcico ---------------------------------------------- 5
4. Tipos de Vidrio ----------------------------------------------------- 5
5. Composición y propiedades ------------------------------------ 11

1. Materiales, Instrumentos y Equipos --------------------------------- 11

1.  Materiales ---------------------------------------------------------- 11
2. Instrumentos ------------------------------------------------------- 11
3.  Equipos ------------------------------------------------------------- 11

1. Procedimiento Experimental ------------------------------------------- 12
2. Resultados  ------------------------------------------------------------------ 13
3. Conclusiones ---------------------------------------------------------------- 13
4. Recomendaciones --------------------------------------------------------- 13
5. Referencias Bibliográficas ---------------------------------------------- 14

1. RESUMEN

El presente informe, detalla el procedimiento a seguir para fabricar bio-vidrio a una pequeña escala, usando materias primas básicas, logrando obtener resultados en un tiempo moderado, sin embargo las cantidades de los materiales usados tienen que ser supervisadas de acuerdo al tamaño de vidrio que deseemos obtener.

Al finalizar el laboratorio obtuvimos una pequeña cantidad de vidrio con pequeñas imperfecciones y de un tono marrón brilloso.

1. OBJETIVOS

• Fabricar bio-vidrio a una pequeña escala con materias primas en el laboratorio.
• Conocer y determinar la importancia de los componentes usados en la fabricación del vidrio.

1. Fundamentos Teóricos  

1. 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 traslucido 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 frio, puede ser tallado. A bajas temperaturas es quebradizo y se rompe con fractura concoidea (en forma de concha de mar).

• El vidrio común es un producto artificial obtenido por fusión de:

• Dióxido de silicio: SiO2 ( sílice; arena o cuarzo)
• Carbonato de sodio: Na2CO3
• Carbonato de calcio: CaCO3 (piedra caliza).

La fusión se realiza en crisoles de material refractario. Como fundente se añade vidrio de la misma composición.

El vidrio que se deja enfriar rápidamente es quebradizo y se rompe fácilmente por choque o por rasguño. Si por el contrario, se enfría demasiado despacio se desvitrifica, es decir, parte de sus componentes empiezan a cristalizar y se vuelve opaco. Por ello los vidrios se “recuecen” (operación llamada al templado del vidrio), calentándolo un rato a temperatura algo inferior al punto de reblandecimiento, y enfriándolo a la temperatura deseada. Este recocido hace el vidrio menos quebradizo y que elimina las tensiones que pudiera hacer en él, dura varios días y se hace en hornos especiales.

1. 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 (como en el esquema superior) o por otro método.

1. Vidrio sódico-cálcico

Está formado por sílice, sodio y calcio principalmente. La sílice es parte de la materia prima básica, el sodio le da cierta facilidad de fusión y el calcio la provee de estabilidad química. Sin el calcio el vidrio seria soluble hasta en agua y prácticamente no serviría para nada.

Este tipo de vidrio es el que se funde con mayor facilidad y el más barato. Por eso la mayor parte del vidrio incoloro y transparente tiene esta composición. Las ventanas de los edificios, desde la más grande hasta la más pequeña están hechas con esto vidrio.

Las propiedades varían según su composición química, por ejemplo para darle propiedades especiales se le agrega bórax obteniéndose vidrio del tipo Pírex, los cuales son duro y resistentes a los cambios de temperatura.

1. Tipos de vidrios

Atendiendo a su volumen de fabricación los vidrios pueden ser clasificados en:

• Comerciales
• Especiales

Los vidrios comerciales son producidos en gran escala, y se usan en la mayoría de las aplicaciones,   mientras que los especiales son menos comunes ver tabla 1.1.

Tabla 1.1 Tipos de vidrio y sus  características

Fuente: British Glass Manufacturers Confederation (BGMC), 1999.

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