Vidrios Al2O3–SiO2 resistentes a rajaduras

La obtención de vidrios "duros" y "resistentes a rajaduras" siempre ha sido de gran importancia en la ciencia del vidrio y la tecnología del vidrio. Sin embargo, en la mayoría de los vidrios comerciales, ambas propiedades no son compatibles. En este trabajo, se fabricaron vidrios incoloros y transparentes de xAl2O3-(100-x)SiO2 (30 ≤ x ≤ 60) mediante la técnica de levitación aerodinámica. Los módulos elásticos y la dureza Vickers aumentaron de manera monótona con un incremento en la densidad de empaquetamiento atómico a medida que aumentaba el contenido de Al2O3. Aunque una mayor densidad de empaquetamiento atómico generalmente favorece la formación de rajaduras en los vidrios óxidos convencionales, la resistencia a la rajadura por indentación aumentó aproximadamente siete veces con un incremento en la densidad de empaquetamiento atómico en los vidrios binarios Al2O3-SiO2. En particular, la composición de vidrio 60Al2O3 • 40SiO2, que es idéntica a la de la muelita, tiene una extraordinaria resistencia a la rajadura con altos módulos elásticos y dureza Vickers. Los resultados indican que existen composiciones de aluminosilicato que pueden producir vidrios duros y tolerantes al daño.