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Recocido (vidrio)

El recocido es un proceso de enfriamiento lento de objetos de vidrio calientes después de su formación, para aliviar las tensiones internas residuales introducidas durante la fabricación. Especialmente para objetos más pequeños y simples, el recocido puede ser incidental al proceso de fabricación, pero en productos más grandes o más complejos comúnmente exige un proceso especial de recocido en un horno de temperatura controlada conocido como lehr . [1] El recocido del vidrio es fundamental para su durabilidad. El vidrio que no ha sido recocido adecuadamente retiene las tensiones térmicas provocadas por el enfriamiento , lo que disminuirá indefinidamente la resistencia y confiabilidad del producto. Es probable que el vidrio recocido de manera inadecuada se agriete o se rompa cuando se lo somete a cambios de temperatura relativamente pequeños o a golpes o tensiones mecánicas. Incluso puede fallar espontáneamente.

Para recocer el vidrio, es necesario calentarlo hasta su temperatura de recocido , a la que su viscosidad , η, cae a 10 13 Poise (10 13 dinas-segundo/cm²). [2] Para la mayoría de los tipos de vidrio, esta temperatura de recocido está en el rango de 454 a 482 °C (850 a 900 °F) [ cita necesaria ] , y es el llamado punto de alivio de tensión o punto de recocido del vidrio. . Con tal viscosidad, el vidrio todavía es demasiado duro para sufrir una deformación externa significativa sin romperse, pero es lo suficientemente blando como para relajar las tensiones internas mediante un flujo microscópico en respuesta a las intensas tensiones que introducen internamente. Luego, la pieza se calienta hasta que su temperatura es uniforme y la relajación del estrés es adecuada. El tiempo necesario para este paso varía según el tipo de vidrio y su espesor máximo. Luego se permite que el vidrio se enfríe a una velocidad predeterminada hasta que su temperatura pasa el punto de deformación (η = 10 · 14,5 Poise) [ cita necesaria ] , por debajo del cual incluso el flujo interno microscópico se detiene efectivamente y el recocido se detiene con él. Entonces es seguro enfriar el producto a temperatura ambiente a una velocidad limitada por la capacidad calorífica , el espesor, la conductividad térmica y el coeficiente de expansión térmica del vidrio. Una vez completado el recocido, el material se puede cortar a medida, perforar o pulir sin riesgo de que las tensiones internas lo rompan.

En el punto de recocido (η = 10 13 Poise), las tensiones se relajan en varios minutos, mientras que en el punto de deformación (η = 10 14,5 Poise) las tensiones se relajan en varias horas. [3] Las tensiones adquiridas a temperaturas superiores al punto de deformación, y que no se relajan mediante el recocido, permanecen en el vidrio indefinidamente y pueden causar fallas a corto plazo o mucho más tardías. Las tensiones resultantes del enfriamiento demasiado rápido por debajo del punto de deformación se consideran en gran medida temporales, aunque pueden ser suficientes para causar fallas a corto plazo.

Ver también

Referencias

  1. ^ EF Collins (1921) Lehr de recocido de vidrio calentado eléctricamente. Revista de la Sociedad Estadounidense de Cerámica 4 (5), págs. 335–349
  2. ^ "Todo sobre el vidrio". www.cmog.org . Museo del Vidrio de Corning. 9 de diciembre de 2011.
  3. ^ Werner Vogel: "Química del vidrio"; Springer-Verlag Berlin y Heidelberg GmbH & Co. K; Segunda edición revisada (noviembre de 1994), ISBN 3-540-57572-3