Influencia de la adición de Zr02 y TÍO2 sobre el comportamiento químico de vidrios de silicato y borosilicato sodico-cálcico

• J.M. Fernández Navarro ^[1] ; E.A. Mari ^[2]
  1. [1] Instituto de Cerámica y Vidrio

     Instituto de Cerámica y Vidrio

     Madrid, España

     
  2. [2] Instituto Nacional de Tecnología Industrial

     Instituto Nacional de Tecnología Industrial

     Argentina

     
• Localización: Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, ISSN 0366-3175, Vol. 29, Nº. 4, 1990, págs. 235-244
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Infiuence of the Zr02 and TÍO2 addition on the chemical durability of soda-lime silicate and borosilicate glasses
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  • español

    Se prepararon cuatro series de vidrios sódico-cálcicos a partir de las composiciones iniciales 16 Na20 * • 10 CaO • (74-x) SÍO2 y 16 Na20 • 10 CaO • 6 B2O3 • * (68-x) SÍO2 (mol%), en las que x se fue sustituyendo de forma creciente por Zr02 o por TÍO2 hasta alcanzar valores de 21 mol% en ambos casos. En la serie de composiciones con Zr02, sin embargo, no fue posible obtener vidrios homogéneos con contenidos superiores a 12 mol% de Zr02.

    En todos los vidrios se estudió su resistencia hidrolítica y su comportamiento frente al ataque alcalino. La resistencia hidrolítica aumenta notablemente al ir sustituyendo SÍO2 por Zr02 y, en menor medida, al reemplazarse por TÍO2. La incorporación de B2O3 produce en ambos casos un ligero aumento adicional. En cambio, la resistencia a los álcalis, que también experimenta un considerable mejoramiento al aumentar el porcentaje molar de Zr02 en el vidrio, empeora con la incorporación de TÍO2 y/o de B2O3. La extracción del SÍO2, B2O3 y Zr02 en medio alcalino aumenta linealmente en función del tiempo.

    La máxima extracción de estos tres óxidos corresponde al SÍO2 y la mínima al Zr02. La incorporación de Zr02 al vidrio produce una estabilización de la estructura, haciendo disminuir la extracción relativa de los demás óxidos formadores de red. Se confirma que el efecto favorable que produce el Zr02 se debe a la formación superficial de una capa hidratada de este óxido, que al ser insoluble en medio alcalino, impide que el ataque progrese

  • English

    Four series of soda-lime silicate glasses from the original compositions 16 Na20 • 10 CaO • (74-x)Si02 and 16 Na20 • 10 CaO • 6 B2O3 • (68-x)Si02 (mol%) where x has been replaced by Zr02 or TÍO2 until 12 and 21 mol% respectively, have been obtained. However, in the Zr02 composition series it was not possible to obtain homogeneous glasses containing more than 12 inol% Zr02.

    The hydrolitic resistance and the chemical attack by alkali solutions were studied. The hydrolitic resistance increases when SÍO2 is substituted by Zr02 and/or TÍO2.

    The addition of B2O3 produces in both cases an additional increase on hydrolitic resistance.

    Conversely, the alkali resistance, which increases normally with Zr02 addition, is lowered with TÍO2 and/or B2O3 incorporation. The SÍO2, B2O3 and Zr02 leaching in alkaline solutions increases linearly versus time. The maximun leaching of these oxides corresponds to the SÍO2 and the minimum to the Zr02. The Zr02 addition produces a stabilization of the glass structure, decreasing the relative leaching of another network forming oxides. The favourable effect of ZrOj is due to the surface formation of a Zr02 hydrated layer which is insoluble in an alkaline medium.