Comencemos con el vidrio como un sólido amorfo.
Los sólidos son sólidos porque los enlaces intermoleculares en el sólido son lo suficientemente fuertes como para resistir el movimiento y el flujo molecular. No hay suficiente energía térmica en el sólido para superar estas fuerzas de enlace.
Debido a cómo los sólidos tienden a formarse (por enfriamiento de líquidos), muchos sólidos formarán cristales, al menos a pequeña escala. Una inspección cercana de metales, por ejemplo, tenderá a mostrar pequeños dominios donde los átomos del metal forman cristales. Los dominios / cristales vecinos pueden no estar alineados entre sí, pero seguirán siendo individualmente cristalinos. En el cristal, los límites moleculares no son necesariamente muy distintos, por lo que los átomos no fluyen y se obtiene un sólido.
El vidrio no hace eso. Se enfría demasiado rápido para formar cristales, por lo que las moléculas de dióxido de silicio se unen al azar con sus vecinos. No hay una estructura de largo alcance, y cualquier estructura similar a un cristal tiene solo unas pocas moléculas de tamaño. Pero cada silicio y oxígeno está firmemente unido a otros y es muy difícil de romper. Entonces el vidrio es un sólido, no un líquido.
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El “Supuestamente el vidrio es un líquido” generalmente se refiere al hecho de que el vidrio no es un cristal, y muchas veces está respaldado por referencias al vidrio de una ventana centenaria, que es ondulado y más grueso en la parte inferior del panel que el cristal. parte superior. No mencionan los frascos de vidrio, frascos y cuentas de milenios de antigüedad que lucen como nuevos. Antes de la invención del “vidrio flotado” (donde el vidrio líquido se hace flotar sobre un lecho de estaño fundido para que quede plano y uniforme), los cristales de las ventanas se hicieron cortando láminas de vidrio soplado, y estos paneles no eran particularmente planos y eran más gruesos en un borde que el otro.
Cuando calienta el vidrio, alcanza una temperatura conocida como la “temperatura de transición del vidrio”, donde deja de ser frágil, pero no se vuelve completamente líquido. En un rango de temperaturas, se puede hacer más o menos flexible y funcional sin ser totalmente fundido o completamente sólido. La mayor parte del trabajo del vidrio se realiza en este rango, por razones obvias.
Echa un vistazo a este video:
Todo el vidrio que ves trabajado en ese video está caliente (tan caliente que se ilumina en rojo), pero ninguno de ellos está fundido. Está por encima de la temperatura de transición vítrea, por lo que es suave y no frágil. Se manipula lentamente por varias herramientas, incluido el giro para estirarlo, y en etapas posteriores se gira constantemente para que no se deforme por su propio peso, hasta que lo deseen.