Produção de Vidros

Vidros

Definição
• São materiais caracterizados pela falta de ordem a longa distância, possuindo uma função de distribuição radial similar aos líquidos. Eles não apresentam ponto de fusão bem definido e não tem planos de clivagem preferenciais como nos sólidos cristalinos. Eles apresentam alta elasticidade e deformam quando aplica-se uma força de cisalhamento. Os vidros são isotrópicos. • Vidros são formados pelo resfriamento abrupto de um material fundido.

Função de Distribuição Radial

Difratograma de material cristalino

Sílica gel
(similar à preparada no laboratório)

Vidro de SiO2

Difratogramas de materiais
Não-cristalinos (amorfos)

Estrutura dos Vidros
• O trabalho divisor de águas no conhecimento da estrutura de vidros foi feito por Zachariasen em 1932.
• Antes de Zachariasen acreditava-se que os vidros eram compostos de nanopartículas de cerca de 20Å de tamanho baseado em medidas de larguraa-meia-altura dos picos de difratogramas de vidros usando-se a Eq. de Scherer.
W.H. Zachariasen, J. Chem. Soc. 54 (1932) 3841

Estrutura 3D
Cristais vs Vidros

Óxidos promovedores da Formação de Vidros

Matéria Prima
Vidros

http://www.saint-gobain.com/en/html/groupe/verre_plat.asp

• Video do cristal

Regras de Zachariasen
Estruturas Passíveis de Formar Vidros
• 1-nenhum átomo de Oxigênio pode estar ligado a mais de dois átomos
• 2- O número de coordenação do cátion deve ser pequeno (2, 3 ou 4)
• 3- Os poliedros devem compartilhar apenas vértices (conseqüência da primeira regra)
• 4-Para formar uma rede 3D ao menos três vértices devem ser compartilhados.

Aplicando a Regra

MgO

Teoria de Sun
Formadores de Vidro
Baseada na energia de ligação entre constituintes dos óxidos nos vidros.

formadores

Modificadores

Fundentes

os

átomos

Relação dos Critérios de Sun e
Cristalização da Massa Fundida
• Altas energias de ionização levam a uma maior dificuldade na quebra e