 Não possuem um arranjo atômico regular e sistemático ao longo de distâncias atômicas relativamente grandes;  São chamados de amorfos ou líquidos super.

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1  Não possuem um arranjo atômico regular e sistemático ao longo de distâncias atômicas relativamente grandes;  São chamados de amorfos ou líquidos super resfriados, visto que suas estruturas atômicas lembram as de um líquido;  Resfriamento rápido favorece a formação de um sólido não cristalino (pouco tempo disponível para o processo de ordenação). 1

2  O vidro e uma substância inorgânica, amorfa e fisicamente homogênea, obtida por resfriamento de uma massa em fusão que endurece pelo aumento contínuo de viscosidade até atingir a condição de rigidez, sem sofrer cristalização e que apresente uma Tg (temperatura de transição vítrea).  O vidro é um material transparente ou translúcido, liso e brilhante, duro e frágil. 2

3 3  Os vidros formam-se a partir de líquidos inorgânicos super-resfriados e altamente viscosos, não apresentando estruturas cristalinas, apesar da sua aparência sólida nas temperaturas usuais. Os líquidos que dão origem ao vidro possuem uma estrutura reticular polimerizada com baixo nº de coordenação, o que garante ordem em pequenas distâncias.  Definição dada pela ASTM ao vidro: produto inorgânico de fusão que foi resfriado até atingir condição de rigidez, sem sofrer cristalização.

4 4 HISTÓRIA DO VIDRO  Tem-se conhecimento da substância vidro já no ano 7000 a.C. na Ásia Menor, Mesopotâmia e no Egito.  Viajantes fenícios ao fazer fogueiras no deserto;  Desenvolvimento de cerâmicas vidradas em fornos de fundição de metais (bronze).

5  Originam-se da fusão da sílica  A ordenação dos átomos se dá a curto alcance (líquido viscoso)

6 6 ESTRUTURA DO VIDRO  Dois aspectos estruturais característicos:  relação de primeira vizinhança ou ordem em pequenas distâncias;  uma estrutura (normalmente tridimensional) contínua de ligações primárias fortes.

7 7 ESTRUTURA DO VIDRO Retículo do vidro sílica (vidro Quartzo) Retículo do mineral Quartzo Retículo do vidro sílica (vidro Quartzo) Retículo do mineral Quartzo

8 8 PROPRIEDADES FÍSICAS DOS VIDROS Os vidros, na sua grande maioria, possuem propriedades físicas semelhantes, tais como: Dilatação térmica muito baixa Viscosidade alta Alta durabilidade Baixa condutividade elétrica Ótima resistência à água, líquidos salgados, substâncias orgânicas, alcalis e ácidos, com exceção ao ácido fluorídrico e o fosfórico

9 9 PROPRIEDADES FÍSICAS

10 10 COMPOSIÇÃO DO VIDRO As estruturas dos vidros são baseadas, na sua maioria, numa cadeia de tetraedros de SiO 2. Entretanto, existem outros elementos na composição do vidro, que podem ser classificados em: formadores de rede, intermediários e modificadores.

11 11 Óxido de boro (B 2 O 3 ): utilizado na fabricação de vidros especiais. Óxido de alumínio (Al 2 O 3 ): aumenta a resistência química do vidro e eleva a sua viscosidade em baixas temperaturas. Óxido de chumbo (PbO): melhora a resistência, aumenta a refração e o brilho da luz, e reduz a temperatura da fundição. Óxido de potássio (K 2 O): melhora o processo de fundição, baixa o risco de cristalização e obtêm-se cores mais brilhantes. Óxido de cálcio (CaO): aumenta a qualidade química do vidro plano e vitral, facilita a homogenização e a fundição do vidro. Óxido de sódio (Na 2 O): auxiliar a diluição do SiO 2.

12 12 COMPOSIÇÃO DE VIDROS COMERCIAIS

13 13 COLORAÇÃO DE VIDROS Utilizada na área de embalagens, decorações e vidros especiais como filtro óticos. Utiliza-se óxidos e terras raras durante a fundição, acarretando mudanças na estrutura química do vidro. Vidros fáceis de colorir: Vidros de óxido de chumbo, sódio-cálcio e alcalinos. Vidros difíceis de colorir: Vidros de borosilicatos e de sílica (quartzo).

14 14 COLORAÇÃO DE VIDROS

15 15 TEOR DE Fe 2 O 3 EM ALGUNS VIDROS

16 16 DEVITRIFICAÇÃO DO VIDRO Pelo fato do vidro ser metaestável, ele pode cristalizar-se sob condições favoráveis. Os fatores que influenciam a cristalização são: (1)tempo, (2)temperatura, (3)nucleação e (4)estrutura interna.

17 17 ETAPAS DA FABRICAÇÃO DE VIDROS Fusão (1500°C); Conformação (1000°C); Tratamento térmico (recozimento e têmpera); Acabamento (polimento, metalização, jateamento,…).

18 18 PROCESSO DE FUNDIÇÃO DO VIDRO Fundição grossa: os componentes da mistura reagem juntos (1000 à 1200°C). Massa e concretização: composições gasosas evaporam. A mistura se concretiza e começa a criar-se os silicatos. Formação do vidro: a mistura de concretização começa a fundir (1300 à 1600°C) e a ficar transparente. Fundição fina: a viscosidade aumenta e as infiltrações de ar se libertam mais facilmente. (1300 à 1600°C) Homogeneização: remove-se as infiltrações de ar restantes. Descanso da fundição: período de descanso entre 900 e 1200°C para baixar a viscosidade e melhorar a manipulação.

19  Sopragem ou insuflação  fabricação de peças ocas (garrafas)  Compressão  utilizá-se prensas dotadas de moldes (isoladores, lentes, produtos de mesas e fogão)  Estiramento  para a fabricação de peças tubulares  Laminação  para a fabricação de chapas

20 20 FORNOS DE FUNDIÇÃO DE VIDRO Fornos com potes refratários: São utilizados na fabricação de vidros de alta qualidade em fundições periódicas e artesanais. São responsáveis por 15 % da produção total mundial de vidro.

21 21 FORNOS DE FUNDIÇÃO DE VIDRO Fornos com tanques refratários: São utilizados na fabricação de vidros automatizada e contínua. A produção varia de 100 a 2500 ton/dia de vidro. As dimensões variam de 10 a 100 m de compr. por 3 a 13 m de largura. O aquecimento é feito através de eletrodos de grafite.

22 22 FLOATGLASS É a técnica mais utilizada atualmente para a fabricação de vidros planos. Cerca de 90% das fábricas utilizam este método. O vidro é fundido e passa por dois cilindros de aço. Esta fita de vidro passa flutuando por um tanque de estanho líquido até um cilindro de aço que o apanha e leva-o até o canal de resfriamento, reduzindo a sua temperatura e eliminando tensões internas.

23 23 APLICAÇÕES Vidros para embalagens; Vidros para economia geral; Vidros técnicos; Vidros ópticos especiais; Vidros para a construção civil; Vidros para decoração e artesanato;

24  Vidros da família soda-cal  Vidros ao chumbo  Vidros ao silicato de boro  Vidros ao silicato aluminoso  Vidros de sílica fundida  Outros

25 25 VIDRO DE SÍLICA  Composto por um único óxido;  Ausência de ordem em grandes distâncias  tensões e deformações internas; 25

26  São os mais antigos, mais baratos e mais utilizados  São de fácil conformação  Podem ser usados até temperaturas de 460°C no estado recozido e até 250°C no estado temperado  Aplicações:  Janelas, garrafas, copos,…

27 27 VIDRO COM VÁRIOS ÓXIDOS  Alguns óxidos: B 2 O 3, P 2 O 5, Na 2 O, K 2 O, CaO, BaO, MgO, PbO;  Formadores e modificadores de redes;  Aumenta a fluidez e melhoram a trabalhabilidade; 27

28  Têm alta resistividade elétrica  Custo relativamente baixo  Aplicações:  Tubulações de sinalização de neônio, diversos componentes ópticos, …

29  Têm excelente durabilidade química  Excelente resitência ao calor e ao choque térmico  O tipo mais + comum é o pyrex e o kovar  Aplicações:  Vedações, visores, medidores, tubulações, espelhos de telescópios, vidros de laboratórios, vidros de fornos,…

30  São de custo elevado  Apresentam boa resistência a temperaturas relativamente elevadas e boa resistência ao choque térmico  Boa resistência `a produtos químicos  Aplicações:  Termômetros para altas temperaturas, tubos de combustão, utensílios para empregos em fornos de cozinhar,…

31  São constituídos 100% de sílica  São muito puros e um dos mais transparentes  São os mais resistentes à temperatura (resistem até 1260°)  Possuem excelente resistência ao choque térmico e à ação de agentes químicos  São de custo elevado e de conformação difícil  Aplicações:  Especiais como sistemas ópticos de laboratório, instrumentos para laboratório de pesquisa

32 VIDROS (CERÂMICOS AMORFOS) Revestimento p/ metais Fibras p/ compósitos Vidro p/ química Vidro alta pureza(*) Utilização 61171660Verniz Na 2 O 14 5 4 15 2 1 4 Al 2 O 3 3 8 13 B2O3B2O3 34 54 73 72 76 100 SiO 2 4217Enamel 22Fibra vidro E 10 Vidro (conten.) 48 Vidro (janelas) 1Borosilicato Sílica vítrea Pb O Zn O K2OK2O Mg O Ca O