El vidrio puede fabricarse por sinterización. Este proceso consiste en formar una masa sólida de material mediante calor y presión sin fundirlo hasta el punto de licuarlo.
La sinterización se utiliza para varios tipos de materiales de vidrio, como los esmaltes cerámicos, el vidrio de sílice y el vidrio de plomo. También se utiliza para placas de vidrio sinterizado fabricadas a partir de polvo de vidrio de sílice fundido.
4 Pasos clave en el proceso de sinterización del vidrio
1. Preparación del polvo de vidrio
El proceso comienza mezclando uniformemente agua, aglutinante, defloculante y polvo cerámico sin cocer (polvo de vidrio) para formar una lechada. A continuación, esta lechada se seca por pulverización para crear un polvo adecuado para la sinterización.
2. Formación del cuerpo verde
El polvo secado por pulverización se coloca en un molde y se presiona a alta presión para formar un cuerpo verde. Este paso es crucial, ya que determina la forma inicial y la densidad del producto final.
3. Calentamiento y sinterización
El cuerpo verde se calienta a baja temperatura para quemar el aglutinante. A continuación, se sinteriza a altas temperaturas, que suelen ser inferiores al punto de fusión del vidrio. Durante la sinterización, la fase vítrea fluye al alcanzar su temperatura de transición, incorporando la estructura del polvo y reduciendo la porosidad. En este proceso, los átomos de los materiales se difunden a través de los límites de las partículas y se funden en una sola pieza.
4. Temperaturas características y propiedades finales
Mediante la observación de la curva de expansión-temperatura utilizando un dilatómetro óptico, se pueden identificar todas las temperaturas características que se producen durante el ciclo de sinterización. Entre ellas se incluyen la temperatura de transición de fase, la temperatura de transición vítrea y el punto de fusión, que son fundamentales para optimizar el proceso de sinterización. La sinterización se asocia a una contracción significativa del material a medida que la fase vítrea consolida la estructura del polvo. El producto sinterizado final es un material denso y monolítico cuyas propiedades se ven influidas por el tamaño del grano, el tamaño de los poros y la forma y distribución de los límites del grano, todo lo cual se ve afectado por el proceso de sinterización.
En conclusión, la sinterización es un método viable para fabricar vidrio, especialmente adecuado para materiales difíciles de fundir debido a sus elevados puntos de fusión. Este proceso permite crear productos de vidrio densos y resistentes mediante la aplicación controlada de calor y presión, sin necesidad de una licuefacción completa.
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