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Cristal

Cristal en común el sentido refiere a a difícilmente, frágil, transparente sólido, por ejemplo eso usado para ventanas, muchos botellas, o eyewear, incluyendo cristal soda-lime, cristal de acrílico, cristal del azúcar, ictiocola (Muscovy-cristal), o oxynitride del aluminio.

En técnico el sentido, cristal es un producto inorgánico de la fusión que se ha refrescado a una condición rígida sin la cristalización.^{[1][2][3][4][5]} Muchos cristales contienen silicona como su componente principal y cristal anterior.^[6]

En científico detecte el cristal del término se extiende a menudo a todos sólidos amorfos (y derrite que fácilmente los sólidos amorfos de la forma), incluyendo plásticos, resinas, u otros sólidos amorfos silicona-libres. Además, además de tradicional el derretir las técnicas, cualquier otro medio de la preparación se consideran, por ejemplo implantación de ion, y solenoide-gel método.^[6] Sin embargo, ciencia de cristal incluye comúnmente solamente inorgánico sólidos amorfos, mientras que los plásticos y los organics similares se cubren cerca ciencia del polímero, biología y otras disciplinas científicas.

Las características ópticas y físicas del cristal hacen conveniente para los usos por ejemplo cristal plano, cristal del envase, la óptica y la optoelectrónica material, equipo del laboratorio, aislador termal (lanas de cristal), fibra del refuerzo (plástico reforzado con vidrio, concreto reforzado fibra de vidrio), y arte.

Contenido 1 Características generales, aplicaciones, ocurrencia 1.1 Cristal en edificios 1.2 Usos tecnológicos 2 Producción de cristal 2.1 Historia de cristal de la producción 2.2 Ingredientes de cristal 2.3 Producción de cristal contemporánea 2.4 Vidriería en el laboratorio 3 cristales Silicona-libres 4 La física del cristal 4.1 Cristal contra un líquido sometido a sobrefusión 4.2 Comportamiento del cristal antiguo 4.3 Características físicas 4.3.1 Color 5 Historia 5.1 Asia del Sur 5.2 Romans 5.3 Mundo anglosajón 5.4 Mundo islámico 5.5 Europa medieval 5.6 Última Europa norteña medieval 5.7 Fabricación del vidrio de Murano 6 Arte de cristal 7 Vea también 8 Referencias 9 Bibliografía 10 Acoplamientos externos

Características generales, aplicaciones, ocurrencia

El cristal ordinario es frecuente debido a su transparencia a luz visible. Esta transparencia es debido a una ausencia de electrónico estados de la transición en la gama de la luz visible. La homogeneidad del cristal en longitud escala mayor que longitud de onda de luz visible también contribuye a su transparencia pues los heterogeneities harían la luz ser dispersado, rompiéndose encima de cualquier transmisión coherente de la imagen. Muchos objetos de la casa se hacen del cristal. Cristales que beben, tazones de fuente y botellas se hacen a menudo del cristal, como son bombillas, espejos, acuarios, tubos catódicos, computadora exhibiciones de panel plano, y ventanas.

En la investigación laboratorios, frascos, tubos de prueba, y otro equipo del laboratorio se hacen a menudo de cristal del borosilicate para su punto bajo coeficiente de extensión termal, dando mayor resistencia a choque termal y mayor exactitud en medidas. Para los usos de alta temperatura, cristal del cuarzo se utiliza, aunque es muy difícil trabajar. La mayoría cristalería de laboratorio es producido en serie, solamente los laboratorios grandes también guardan a soplador de vidrio en el personal para preparar el equipo de cristal por encargo.

A veces, el cristal se crea naturalmente de volcánico lava, relámpago huelgas, o meteorito impactos (e.g., Lechatelierite, Fulgurite, Cristal de Darwin, Cristal volcánico, Tektites). Si es la lava felsic se llama este cristal obsidiano, y es generalmente negro con las impurezas. El obsidiano es una materia prima para flintknappers, que lo ha utilizado para hacer extremadamente sostenido cuchillos de cristal desde edad de piedra.

El cristal ocurre a veces en naturaleza resultando de actividad humana, por ejemplo trinitite (de la prueba nuclear) y cristal de la playa.

Cristal en edificios

Artículos principales: Cristal arquitectónico, El esmaltar en arquitectura, y Ventana

El cristal es de uso general en edificios como ventanas transparentes, particiones esmaltadas internas, y como características arquitectónicas. Es también posible utilizar el cristal como material estructural, por ejemplo, en vigas y columnas, así como bajo la forma de las “aletas” para el refuerzo del viento, que son visibles en muchos ataques frontales de cristal como ventanas grandes de la tienda. La capacidad de la carga segura, sin embargo, se limita; aunque el cristal tiene una alta tensión de producción teórica, es muy susceptible a la falta (repentina) frágil, y tiene una tendencia a romper sobre impacto localizado. Esto limita particularmente su uso en columnas, pues hay un riesgo de los vehículos o de otros objetos pesados que chocan con y que rompen el elemento estructural. Un ejemplo bien conocido de una estructura hecha enteramente del cristal es la entrada norteña a Estación del subterráneo de la calle de Buchanan en Glasgow.

El cristal en edificios puede estar de un tipo de seguridad, incluyendo el cristal consolidado (templado) y laminado atado con alambre, del calor. El aislamiento de la fibra de vidrio es común en azoteas y paredes. El cristal hecho espuma, hecho del cristal inútil, se puede utilizar como peso ligero, aislamiento de la cerrado-célula. Como aislamiento, cristal (e.g., fibra de vidrio) también se utiliza. Bajo la forma de largo, mullido-mirando las hojas, se encuentra comúnmente en hogares. El aislamiento de la fibra de vidrio se utiliza particularmente en áticos, y se da un R-grado, denotando la capacidad aislador.

Usos tecnológicos

Puro SiO₂ cristal (el mismo compuesto químico que cuarzo, o, en su polycrystalline forme, arena) no absorbe UV luz y se utiliza para los usos que requieren la transparencia en esta región. Solos cristales naturales grandes del cuarzo está el dióxido puro del silicio, y sobre el machacamiento se utiliza para los cristales de la especialidad de la alta calidad. La silicona amorfa sintética, una forma pura del casi 100% de cuarzo, es la materia prima para los cristales más costosos de la especialidad, por ejemplo de fibra óptica base. Cables submarinos tenga secciones dopadas con erbium, que amplifique señales transmitidas cerca laser emisión dentro del cristal sí mismo. SiO amorfo₂ también se utiliza como a dieléctrico material adentro circuitos integrados debido al interfaz liso y eléctricamente neutral que forma con silicio.

Instrumentos ópticos por ejemplo cristales, cámaras fotográficas, microscopios, telescopios, y planetaria se basan en el cristal lentes, espejos, y prismas. Los cristales usados para hacer estos instrumentos se categorizan usando un seis-dígito código de cristal, o alternativomente un código del letra-número del Cristal de Schott catálogo. Por ejemplo, BK7 es un punto bajodispersión borosilicate cristal de corona, y SF10 es una alto-dispersión densa flintglas. Los cristales son arreglados por la composición, índice de refracción, y Número de Abbe.

Cristal polimerización es una técnica que se puede utilizar para incorporar los añadidos que modifican las características del cristal que serían destruidas de otra manera durante la preparación de alta temperatura. Gel del solenoide es un ejemplo de la polimerización de cristal y permite a encajar de moléculas orgánicas y bioactive, agregar un nuevo nivel de la funcionalidad al cristal.^[8]

Producción de cristal

Artículos principales: Producción de cristal y Cristal de flotador

Historia de cristal de la producción

La tecnología que derretía del cristal ha pasado a través de varias etapas:^[9]

• El cristal fue fabricado en hoyos abiertos, ca. 3000 B.C. hasta la invención del soplete adentro ca. 250 B.C.

• El horno de pote que derretía madera-encendido móvil fue utilizado hasta alrededor del 17mo siglo por los fabricantes de cristal que viajaban.

• Alrededor 1688, un proceso para bastidor el cristal fue desarrollado, que condujo al cristal que se convertía en un mucho material más comunmente usado.^{[la citación necesitó]}

• El horno de pote local, encendido por la madera y el carbón fue utilizado entre 1600 y 1850.

• método del cilindro de crear cristal plano fue utilizado en Los Estados Unidos de América por primera vez en el 1820s. Fue utilizado para producir comercialmente ventanas.^{[la citación necesitó]}

• La invención de la máquina acuciante de cristal en 1827 permitió la producción en masa de productos de cristal baratos^[10].

• Los hornos gas-heated del pote que derrite y del tanque que fechan a partir de 1860, seguido por el horno eléctrico de 1910.

• Mano-soplado cristal de hoja fue substituido en el vigésimo siglo por el cristal rodado de la placa.^{[la citación necesitó]}

• cristal de flotador el proceso fue inventado en los años 50.

Ingredientes de cristal

Puro silicona (SiO₂) tiene un “punto de fusión de cristal” - en a viscosidad de 10 PA·s (100 P) - de sobre 2300 °C (4200 °F). Mientras que la silicona pura se puede hacer en el cristal para los usos especiales (véase cuarzo fundido), otras sustancias se agregan al cristal común para simplificar el proceso. Uno es carbonato de sodio (Na₂CO₃), que baja el punto de fusión al °C cerca de 1500 (el °F 2700) adentro cristal soda-lime; "soda“refiere a la fuente original del carbonato de sodio en ceniza de la soda obtenido de ciertas plantas. Sin embargo, la soda hace el soluble en agua de cristal, que es generalmente indeseable, tan cal (óxido de calcio (CaO), obtenido generalmente de piedra caliza), un poco de óxido del magnesio (MgO) y óxido de aluminio se agregan para prever una durabilidad química mejor. El cristal que resulta contiene la silicona de cerca de 70 a 74 por ciento por peso y se llama a cristal soda-lime.^[9] Los cristales Soda-lime explican cerca de 90 por ciento de cristal manufacturado.

Así como soda y cal, la mayoría del cristal común tiene otros ingredientes agregados para cambiar sus características. Plomo cristal, por ejemplo cristal del plomo o flintglas, es más “brillante” porque creciente índice de refracción las causas perceptiblemente más “chispean”, mientras que boro puede ser agregado para cambiar las características termales y eléctricas, como adentro Pyrex. Adición bario también aumenta el índice de refracción. Óxido del torio da a cristal un alto índice de refracción y una dispersión baja, y fue utilizado antes en producir las lentes de alta calidad, pero debido a su radiactividad se ha substituido cerca óxido del lantano en cristales modernos. Cantidades grandes de hierro se utilizan en el cristal que absorbe infrarrojo energía, tal como filtros absorbentes del calor para los proyectores de la película, mientras que óxido del cerio (intravenoso) puede ser utilizado para el cristal que absorbe UV longitudes de onda (radiación de ionización biológico que daña).

Además de los productos químicos mencionados, en el cristal reciclado algunos hornos (“cullet”) se agrega, originando de la misma fábrica o de otras fuentes. Cullet conduce a los ahorros no sólo en las materias primas, pero también en la consumo de energía del horno de cristal. Sin embargo, las impurezas en el cullet pueden conducir a la falta del producto y de equipo. Agentes que multan por ejemplo sulfato de sodio, cloruro de sodio, o óxido del antimonio se agregan para reducir el contenido de la burbuja en el cristal.^[9]

Otra materia prima usada en la producción del cristal soda-lime y de la fibra es el calumite, que es un subproducto granular vidrioso del hierro que hace industria, conteniendo principalmente la silicona, óxido de calcio, alúmina, óxido del magnesio (y rastros del óxido del hierro).^[11]

Para obtener la composición de cristal deseada, la mezcla correcta de la materia prima (hornada) se debe determinar cerca cálculo de cristal de la hornada.

Producción de cristal contemporánea

Después de hornada de cristal la preparación y mezclar las materias primas se transportan al horno. Cristal Soda-lime para la producción en masa se derrite adentro unidades de gas. Los hornos de una escala más pequeña para los cristales de la especialidad incluyen melters, los hornos de pote y los tanques eléctricos del día.^[9]

Después de derretir, la homogeneización y refinar (retiro de burbujas) el cristal está formado. El cristal plano para las ventanas y los usos similares es formado por cristal de flotador proceso, desarrollado entre 1953 y 1957 por el sir Alastair Pilkington y Kenneth Bickerstaff de los hermanos de Pilkington del Reino Unido, que crearon una cinta continua del cristal usando un baño fundido de la lata en el cual los flujos de cristal fundidos unhindered bajo influencia de la gravedad. El cristal del envase para las botellas y los tarros comunes se forma cerca el soplar y el presionar métodos. El cristal adicional que forma técnicas se resume en la tabla Cristal que forma técnicas.

Una vez que se obtenga la forma deseada, el cristal está generalmente recocido para el retiro de tensiones.

Varias técnicas superficiales del tratamiento, capas, o laminación puede seguir para mejorar la durabilidad química (capas del envase de cristal, tratamiento interno del envase de cristal), fuerza (cristal endurecido, cristal a prueba de balas, parabrisas), o características ópticas (el esmaltar aislado, capa contra-reflexiva).

Vidriería en el laboratorio

Las nuevas composiciones de cristal químicas o las nuevas técnicas del tratamiento se pueden investigar inicialmente en en reducida escala laboratorio experimentos. Las materias primas para los derretimientos de cristal de laboratorio son a menudo diferentes de ésas usadas en la producción en masa porque el factor de coste tiene una prioridad baja. En el laboratorio sobre todo puro productos químicos se utilizan. El cuidado debe ser tomado que las materias primas no han reaccionado con humedad u otros productos químicos en el ambiente (por ejemplo álcali óxidos e hidróxidos, tierra alcalina óxidos e hidróxidos, o óxido del boro), o ése se cuantifican las impurezas (pérdida en la ignición).^[12] Las pérdidas de la evaporación durante derretir del cristal se deben considerar durante la selección de las materias primas, e.g., la selenita del sodio puede ser excedente preferido que se evapora fácilmente SeO₂. También, más fácilmente reaccionar las materias primas se puede preferir encima relativamente inerte unos, por ejemplo Al (OH)₃ encima Al₂O₃. Generalmente, los derretimientos se realizan en crisoles del platino para reducir la contaminación del material del crisol. Cristal homogeneidad es alcanzado homogeneizando la mezcla de las materias primas (hornada de cristal), revolviendo el derretimiento, y machacando y refundiendo el primer derretimiento. El cristal obtenido está generalmente recocido para prevenir fractura durante el proceso.^[12][13]

Vea también: Diseño óptico de la lente, Fabricación y prueba de componentes ópticos

cristales Silicona-libres

Además de campo común silicona- cristales basados, mucho otro inorgánico y orgánico los materiales pueden también formar los cristales, incluyendo plásticos (e.g., cristal de acrílico), carbón, metales, bióxido de carbono (véase abajo), fosfatos, boratos, chalcogenides, fluoruros, germanates (cristales basados encendido GeO₂), tellurites (cristales basados en TeO₂), antimonates (cristales basados en el Sb₂O₃), arseniatos (cristales basados encendido como₂O₃), titanates (cristales basados en TiO₂), tantalates (cristales basados en TA₂O₅), nitratos, carbonatos y muchas otras sustancias.^[6]

Algunos cristales que no incluyen la silicona mientras que un componente importante puede tener características fisicoquímicas útiles para su uso adentro fibra óptica y otros usos técnicos especializados. Éstos incluyen el fluorozirconate, fluoroaluminate, aluminosilicate, fosfato y cristales del chalcogenide.

Bajo extremos de la presión y de la temperatura los sólidos pueden exhibir los cambios estructurales y de la comprobación grandes a los cuales puede conducir polyamorphic transiciones de la fase.^[14] En 2006 científicos italianos creados una fase amorfa de bióxido de carbono usar la presión extrema. La sustancia fue nombrada carbonia amorfo(Uno-CO₂) y objetos expuestos una estructura atómica que se asemeja a el de la silicona.^[15]

La física del cristal

La definición estándar de un cristal (o vítreo el sólido) requiere la fase sólida para ser formado por el derretimiento rápido que apaga.^[2][3][4] El cristal por lo tanto se forma vía a sometido a sobrefusión líquido y refrescado suficientemente rápidamente (concerniente a la característica cristalización tiempo) de su estado fundido con su temperatura de transición de cristal, T_g, eso la configuración atómica desordenada sometida a sobrefusión en T_g, se congela en el de estado sólido. Generalmente, la estructura de un cristal existe en a metastable estado con respecto a su cristalino forme, aunque en ciertas circunstancias, por ejemplo adentro atáctiso los polímeros, allí no son ningún análogo cristalino de la fase amorfa ^[16]. Por la definición como sólido amorfo, la estructura atómica de un cristal carece cualquier gama larga periodicidad de translación. Sin embargo, en virtud del local vinculación química los cristales de los apremios poseen un alto grado de orden de corto alcance con respecto a atómico local poliedros^[17]. Se juzga que la estructura de la vinculación de cristales, aunque es desordenado, tiene la misma firma de la simetría (Dimensionalidad de Hausdorff-Besicovitch) en cuanto a materiales cristalinos^[18].

Cristal contra un líquido sometido a sobrefusión

El cristal se trata generalmente como sólido amorfo más bien que un líquido, aunque ambas opiniónes pueden ser justificadas.^[19] Sin embargo, la noción que los flujos de cristal a un grado apreciable extendido demasiado los períodos del tiempo no son apoyados por la investigación empírica o el análisis teórico (véase viscosidad de materiales amorfos). Desde un más punto de vista del commonsense, el cristal se debe considerar un sólido puesto que es rígido según experiencia diaria.^[20]

Alguna gente considera el cristal ser un líquido debido a su carencia de un de primer orden transición de la fase ^[19][21] cuando sea seguro termodinámico variables por ejemplo volumen, entropía y entalpia sea continuo con la temperatura de transición de cristal. Sin embargo, la temperatura de transición de cristal se puede describir como análoga a una transición second-order de la fase donde las variables termodinámicas intensivas tales como expansivity termal y capacidad de calor sea discontinuo. A pesar de esto, la teoría termodinámica de la transición de la fase no sostiene enteramente para el cristal, y por lo tanto la transición de cristal no se puede clasificar como transición termodinámica genuina de la fase.^[4]

Aunque atómico la estructura del cristal comparte las características de la estructura en a líquido sometido a sobrefusión, el cristal se clasifica generalmente como sólido debajo de su temperatura de transición de cristal.^[22] Hay también el problema que un líquido sometido a sobrefusión sigue siendo un líquido y no un sólido pero está debajo del punto de congelación del material y se cristalizará casi inmediatamente si un cristal se agrega como a base. El cambio adentro capacidad de calor en a transición de cristal y a transición que derrite de materiales comparables está típicamente de la misma orden de la magnitud que indica que el cambio en activo grados de libertad es comparable también. En un cristal y en un cristal es sobre todo solamente vibratorio grados de libertad que sigue habiendo activos, mientras que rotatorio y de translación el movimiento llega a ser imposible explicando porqué los cristales y los materiales cristalinos son duros.

Comportamiento del cristal antiguo

La observación que las viejas ventanas son a menudo más gruesas en el fondo que en la tapa se ofrece a menudo como evidencia de soporte para la visión que el cristal fluye sobre una cuestión de siglos. Entonces se asume que el cristal era una vez uniforme, pero ha fluido a su nueva forma, que es una característica del líquido. La fuente probable de esta creencia infundada es ésa cuando los cristales del cristal fueron hechos comúnmente cerca sopladores de vidrio, la técnica usada era hacer girar el cristal fundido para crear un redondo, una placa sobre todo plana y uniforme ( Cristal de corona proceso, descrito arriba). Esta placa entonces fue cortada para caber una ventana. Los pedazos no eran, sin embargo, absolutamente completamente; los bordes del disco serían más gruesos debido a fuerza centrípeta relajación. Cuando estaba instalado realmente en un marco de la ventana, el cristal sería lado más grueso puesto abajo por estabilidad y chispa visual.^[23] Tal cristal ha sido de vez en cuando lado más fino encontrado abajo o de cualquier lado del borde de la ventana, como sería causado por el descuido a la hora de la instalación.

La producción en masa de los cristales de una ventana de cristal en el vigésimo siglo temprano causó un efecto similar. En las fábricas de cristal, el cristal fundido fue vertido sobre una tabla que se refrescaba grande y permitido separarse. El cristal que resulta es más grueso en la localización del verter, situada en el centro de la hoja grande. Estas hojas fueron cortadas en cristales de una ventana más pequeños con grueso no uniforme. El cristal moderno previsto para las ventanas se produce como cristal de flotador y es muy uniforme en grueso.

Varios otros puntos ejemplifican la idea falsa “de la teoría del cristal de catedral”:

• El escribir en Diario americano de la física,^[24] físico Edgar D. Zanotto de los estados “… predicho tiempo de la relajación para GeO₂ en la temperatura ambiente está 10³² años. Por lo tanto, el período de la relajación (tiempo característico del flujo) de los cristales de catedral sería incluso más largo ".
• Si ha fluido el cristal medieval perceptible, después los objetos romanos y egipcios antiguos deben haber fluido proporcionalmente más - pero esto no se observa. Semejantemente, prehistórico obsidiano las láminas deben haber perdido su borde; esto no se observa tampoco (aunque el obsidiano puede tener una diversa viscosidad del cristal de la ventana).^[19]
• Si el cristal fluye en una tarifa que permita que los cambios sean considerados con el ojo desnudo después de siglos, después el efecto debe ser sensible en telescopios antiguos. Cualquier deformación leve en las lentes telescópicas antiguas conduciría a una disminución dramática del funcionamiento óptico, un fenómeno que no se observa.^[19]
• Hay muchos ejemplos de la siglo-vieja estantería de cristal que no se ha doblado, aun cuando él está bajo tensión mucho más alta de cargas gravitacionales que el cristal vertical de la ventana.

Algunos cristales tienen una temperatura de transición de cristal cerca o debajo de la temperatura ambiente. El comportamiento de un material que tenga una transición de cristal cerca de la temperatura ambiente depende del calendario durante el cual se manipula el material. Si se golpea el material puede romperse como un cristal sólido, sin embargo si el material se deja en una tabla por una semana que puede fluir como un líquido. Esto significa simplemente que para el calendario rápido su temperatura de la transición está sobre temperatura ambiente, pero para la lenta está abajo. La cambio en temperatura con calendario no es muy grande sin embargo según lo indicado por la transición del glicol del polypropylene del °C -72 y de -71 calendarios del excedente del °C diversos. ^[16] Observar el cristal de la ventana el fluir como el líquido en la temperatura ambiente nosotros tendría que esperar un rato mucho más largo que el universo existe. Por lo tanto es seguro considerar un cristal un sólido suficientemente lejos debajo de su temperatura de la transición: El cristal de catedral no fluye porque su temperatura de transición de cristal es muchos centenares de grados sobre temperatura ambiente. Cerca de esta temperatura está interesando característica time-dependent. Uno de éstos se conoce como envejecimiento. Muchos polímeros tal como los cuales utilizamos en vida de cada día caucho, poliestireno y polypropylene esté en un estado vidrioso pero no son demasiado lejanos debajo de su temperatura de transición de cristal. Sus características mecánicas pueden manar en un cierto plazo el cambio y ésta es preocupación seria al aplicar estos materiales en la construcción.

Características físicas

La tabla siguiente enumera algunas características físicas de cristales comunes. A menos que estén indicadas de otra manera, las composiciones de cristal técnicas y muchas características experimental resueltas se tomen a partir de un estudio grande.^[25] A menos que esté indicado de otra manera, las características de silicona fundida (cristal del cuarzo) y germania el cristal se deriva del SciGlass base de datos de cristal formando medio aritmético de todos los valores experimentales de diversos autores (en general más de 10 fuentes independientes para el cristal del cuarzo y Tg de cristal del óxido del germanio). Esos valores marcados adentro itálico la fuente se ha interpolado de las composiciones de cristal sililar (véase Cálculo de las características de cristal) debido a la carencia de datos experimentales.

Características	Cristal Soda-lime (para envases)[26]	Borosilicate (extensión baja, similar a Pyrex, Duran)	Lanas de cristal (para aislamiento termal)	Especial óptico cristal (similar a Cristal del plomo)	Silicona fundida	Germania cristal	Cristal del selenide del germanio
Producto químico composición, % peso	74 SiO2, 13 Na2O, 10.5 CaO, 1.3 Al2O3, 0.3 K2O, 0.2 TAN3, 0.2 MgO, 0.01 TiO2, 0.04 FE2O3	81 SiO2, 12.5 B2O3, Na 42O, Al 2.22O3, 0.02 CaO, 0.06 K2O	63 SiO2, Na 162O, 8 CaO, 3.3 B2O3, Al 52O3, 3.5 MgO, 0.8 K2O, 0.3 FE2O3, 0.2 TAN3	41.2 SiO2, 34.1 PbO, 12.4 BaO, 6.3 ZnO, 3.0 K2O, 2.5 CaO, 0.35 Sb2O3, 0.2 Como2O3	SiO2	GeO2	GeSe2
Viscosidad registro (η, PA·s) = A + B/(T en °C - To)	550-1450°C: A = -2.309 B = 3922 To = 291	550-1450°C: A = -2.834 B = 6668 To = 108	550-1400°C: A = -2.323 B = 3232 To = 318	500-690°C: A = -35.59 B = 60930 To = -741	1140-2320°C: A = -7.766 B = 27913 To = -271.7	515-1540°C: A = -11.044 B = 30979 To = -837
Transición de cristal temperatura, Tg, °C	573	536	551	~540	1140	526 ± 27[27][28][29]	395 [30]
Coeficiente de extensión termal, ppm/K, ~100-300°C	9	3.5	10	7	0.55	7.3
Densidad en 20°C, g/cm3	2.52	2.235	2.550	3.86	2.203	3.65 [31]	4.16 [30]
Índice de refracción nD[32] en 20°C	1.518	1.473	1.531	1.650	1.459	1.608	1.7
Dispersión en 20°C, 104× (nF- nC)[32]	86.7	72.3	89.5	169	67.8	146
Módulo de Young en 20°C, GPa	72	65	75	67	72	43.3 [33]
Módulo del esquileo en 20°C, GPa	29.8	28.2		26.8	31.3
Liquidus temperatura, °C	1040	1070[34]			1715	1115
Calor capacidad en 20°C, J (mol·K)	49	50	50	51	44	52
Tensión de superficie, en ~1300°C, mJ/m2	315	370	290
Durabilidad química, Clase hidrolítica, después de ISO 719[35]	3	1	3

Color

Artículo principal: Glass_production#Colors

Colores en cristal puede ser obtenido por la adición de los iones del colorante que son distribuidos homogéneo y por la precipitación de partículas finalmente dispersadas (tales como adentro cristales photochromic).^[6] Ordinario cristal soda-lime aparece descolorido al ojo desnudo cuando es fino, aunque óxido del hierro (II) Impurezas (de FeO) de hasta 0.1 % peso^[25] produzca a verde teña que se puede ver en pedazos gruesos o con la ayuda de instrumentos científicos. FeO adicional y Cr₂O₃ las adiciones se pueden utilizar para la producción de botellas verdes. Sulfuro, junto con carbón y las sales de hierro, se utilizan para formar los polysulfides del hierro y para producir el cristal ambarino que se extiende de amarillento a casi negro.^[36] Dióxido del manganeso puede ser agregado en cantidades pequeñas para quitar el tinte verde dado por el óxido del hierro (II).

Historia

vea también la categoría Historia de cristal

Cristal natural, especialmente obsidiano, ha sido utilizado por muchas sociedades de la edad de piedra a través del globo para la producción de las herramientas de corte agudas y, debido a sus áreas limitadas de la fuente, fue negociado extensivamente. Según Pliny la anciano, Phoenician los comerciantes eran los primeros a tropezar sobre las técnicas de fabricación de cristal en el sitio del Río de Belus. Agricola, De re metallica, divulgado un cuento serendipitous tradicional del “descubrimiento” del tipo familiar:

“La tradición es que un buque mercante cargado con nitrum siendo amarrado en este lugar, los comerciantes preparaban su comida en la playa, y no tenían piedras para apoyar encima de sus potes, utilizaron terrones del nitrum de la nave, que se fundió y se mezcló con las arenas de la orilla, y fluyó las corrientes de un líquido translúcido nuevo, y era así el origen del cristal. “^[37]

Esta cuenta es más una reflexión de la experiencia romana de la producción de cristal, sin embargo, como la arena blanca de la silicona de esta área fue utilizada en la producción del cristal romano debido a sus niveles de impureza bajos. Pero en general la evidencia arqueológica sugiere que el primer cristal verdadero fuera hecho en Siria del norte costera, Mesopotamia o Viejo reino Egipto.^[38] Debido al ambiente favorable de Egipto para la preservación, encuentran a la mayoría de cristal temprano bien-estudiado en Egipto, aunque algo de esto es probable haber sido importada. Los objetos de cristal sabidos más tempranos, del tercer milenio mediados de A.C., eran granos, creado quizás inicialmente como subproductos accidentales de la metalurgia escorias o durante la producción de faience, un pre-cristal vítreo material hecho por un proceso similar a esmaltar.^[39]

Durante Última edad de bronce en Egipto y Asia occidental había una explosión en tecnología de vidriero. Los hallazgos arqueológicos a partir de este período incluyen el cristal coloreado lingotes, recipientes (coloreados y formados a menudo en la imitación de las mercancías altamente estimadas de piedras semipreciosas) y los granos ubicuos. El álcali del cristal sirio y egipcio era ceniza de la soda, carbonato de sodio, que se puede extraer de las cenizas de muchas plantas, notablemente halophile plantas de la costa: (véase saltwort). Los recipientes más tempranos eran “corazón-herida”, producida enrollando una cuerda dúctil del metal alrededor de una base formada de la arena y de la arcilla sobre una barra del metal, después fundiéndola con reheatings repetidos. Los hilos de rosca del cristal fino de diversos colores hechos con las adiciones de óxidos fueron heridos posteriormente alrededor de éstos para crear los patrones, que se podrían dibujar dentro de adornos con un metal que rastrillaba las herramientas. El recipiente entonces sería rodado completamente (“marvered”) en una losa para presionar los hilos de rosca decorativos en su cuerpo. Las manijas y los pies fueron aplicados por separado. La barra fue permitida posteriormente refrescarse como el cristal lentamente recocido y fue quitado eventual del centro del recipiente, después de lo cual el material de la base fue raspado hacia fuera. Formas del cristal para embutidos también fueron creados a menudo en moldes. Mucha producción de cristal temprana, sin embargo, confió en las técnicas que molían prestadas del funcionamiento de piedra. Esto significó que el cristal fue molido y tallado en un estado frío.

Por el décimo quinto siglo la producción de cristal extensa ocurría A.C. adentro Asia occidental y Egipto. Se piensa que las técnicas y las recetas requeridas para la fusión inicial del cristal de las materias primas eran un secreto tecnológico de cerca guardado reservado para las industrias grandes del palacio de estados de gran alcance. Los vidrieros en otras áreas por lo tanto confiaron en las importaciones del cristal preformado, a menudo bajo la forma de lingotes echados tales como ésos encontrados en Ulu Burun naufragio de la costa de Turquía.

El cristal seguía siendo un material de lujo, y los desastres que alcanzaron últimas civilizaciones de la edad de bronce se parecen haber traído fabricación del vidrio a un alto. Tomó otra vez en sus sitios anteriores, en Siria y Chipre, en el noveno siglo A.C., cuando las técnicas para hacer el cristal descolorido fueron descubiertas. En Egipto la fabricación del vidrio no restableció hasta que fue reintroducida adentro Ptolemaic Alexandría. los recipientes y los granos Corazón-formados todavía fueron producidos extensamente, pero otras técnicas vinieron a la delantera con la experimentación y adelantos tecnológicos. Durante Helenístico período que muchas nuevas técnicas de la producción de cristal fueron introducidas y el cristal comenzó a ser utilizado para hacer pedazos más grandes, tabula notablemente las mercancías. Las técnicas se convirtieron durante este período incluyen el “slumping” viscoso (solamente) cristal no completamente fundido sobre un molde para formar un plato y 'millefiori'(significado “mil flores”) la técnica, donde los bastones del cristal multi-coloreado fueron rebanados y las rebanadas arreglaron juntas y se fundieron en un molde para crear a mosaico-como efecto. Era también durante este período que el cristal descolorido o descolorido comenzó a ser estimado y los métodos para alcanzar este efecto fueron investigados más completamente.

Durante el primer siglo A.C. el soplar de cristal fue descubierto en la costa Syro-Palestina, revolutionising la industria y poniendo la manera para la explosión de la producción de cristal que ocurrió a través del mundo romano. Durante los 1000 años próximos de fabricación del vidrio y trabajo continuados y extensión a través de Europa meridional y más allá.

Asia del Sur

Desarrollo indígena de la tecnología de cristal adentro Asia del Sur puede haber comenzado en 1730 BCE.^[40] La evidencia de esta cultura incluye un grano de cristal rojo marrón junto con una acumulación de los granos que fechan a 1730 BCE, haciéndole el cristal atestiguado más temprano de Valle de Indus localizaciones.^[40] El cristal descubierto de sitios más últimos que fechan a partir de 600-300 BCE exhibe color común.^[40]

Chalcolithic la evidencia del cristal se ha encontrado adentro Hastinapur, La India.^[41] Algunos de los textos que mencionan el cristal en la India son Shatapatha Brahmana y Vinaya Pitaka.^[41] Sin embargo, la primera evidencia inequívoca en las cantidades grandes, fechando a partir del 3ro siglo BCE, se ha destapado del sitio arqueológico adentro Taxila, Paquistán.^[41]

Por el principio del Era común, el cristal era utilizado para los ornamentos y encajonar en Asia del Sur.^[41] Contacto con Mundo Greco-Romano las más nuevas técnicas agregadas, y los artesanos de los indios dominaron varias técnicas del moldeado de cristal, adornando y coloreando por los siglos tempranos de la era común.^[41] Satavahana el período de la India más futuro revela los cilindros cortos del cristal compuesto, incluyendo ésos que exhiben una matriz amarilla limón cubierta con el cristal verde.^[42]

Romans

Una discusión completa de la fabricación del vidrio romana y del trabajo se puede encontrar en Cristal romano página.

Mundo anglosajón

La evidencia para la fabricación del vidrio, el funcionamiento y el uso en los 5tos a 8vos siglos en Inglaterra se discute en Cristal anglosajón página.

Mundo islámico

En mundo islámico medieval, los primeros cristales claros, descoloridos, de gran pureza fueron producidos cerca Químicos musulmanes, arquitectos y ingenieros en el 9no siglo. Los ejemplos incluyen Cristal de la silicona y cristal de gran pureza descolorido inventado cerca Abbas Ibn Firnas (810-887), de que era el primer para producir el cristal arena y piedras.^[43] Poeta árabe al-Buhturi (820-897) describió la claridad de tal cristal, “su color oculta el cristal como si esté estando parado en él sin un envase.”^[44]

Cristal manchado estaba también el primer producido cerca Arquitectos musulmanes en Sudoeste Asia usando el cristal coloreado más bien que la piedra. En el 8vo siglo, Árabe químico Ibn Hayyan de Jabir (Geber) describió científico 46 recetas originales para producir el cristal coloreado adentro Al-Maknuna del al-Durra de Kitab (El libro de la perla ocultada), además de 12 recetas insertadas por el al-Marrakishi en una edición más última del libro.^[45]

espejo parabólico primero fue descrito cerca Ibn Sahl en el suyo En los instrumentos ardientes en el 10mo siglo, y descrito más adelante otra vez adentro Al-Haytham de Ibn's En los espejos ardientes y Libro de la óptica (1021).^[46] Por el 11mo siglo, cristal claro espejos eran producidos adentro España islámica. El primer cristal fábricas también fueron construidos por los artesanos de Muslim en el mundo islámico. Las primeras fábricas de cristal adentro Cristiano Europa fue construida más adelante en el 11mo siglo por Muslim Egipcio artesanos adentro Corinth, Grecia.^[47]

Europa medieval

Los objetos de cristal a partir de los 7mos y 8vos siglos se han encontrado en la isla de Torcello cerca Venecia. Éstos forman un acoplamiento importante entre las épocas romanas y la importancia más última de esa ciudad en la producción del material. El ANUNCIO alrededor 1000, una brecha técnica importante fue hecho en Europa norteña cuando el cristal de la soda, producido de los guijarros blancos y de la vegetación quemada fue substituido por el cristal hecho de un material mucho más fácilmente disponible: potasa obtenido de las cenizas de madera. Desde aquí, el cristal norteño diferenció perceptiblemente de ése hecho en el área mediterránea, donde la soda permanecía en uso común.^[48]

Hasta el 12mo siglo, cristal manchado -- cristal a el cual las impurezas metálicas u otras habían sido agregadas para el colorante -- no era ampliamente utilizado.

El 11mo siglo consideró la aparición adentro Alemania de nuevas maneras de hacer el cristal de hoja soplando esferas. Las esferas fueron hechas pivotar hacia fuera para formar los cilindros y entonces el corte mientras que aún son calientes, después de lo cual las hojas fueron aplanadas. Esta técnica fue perfeccionada en el décimotercero siglo Venecia.

Proceso del cristal de corona fue utilizado hasta el siglo de mid-19th. En este proceso, soplador de vidrio haría girar aproximadamente 9 libras (4 kilogramos) del cristal fundido en el extremo de una barra hasta que aplanó en un disco aproximadamente 5 pies (1.5 m) en diámetro. El disco entonces sería cortado en los cristales.

Última Europa norteña medieval

La fabricación del vidrio en última Europa norteña medieval se discute en el artículo encendido Cristal del bosque.

Fabricación del vidrio de Murano

Artículos principales: Cristal de Murano y Cristal veneciano

El centro para la fabricación del vidrio a partir del 14to siglo era la isla de Murano, que desarrolló muchas nuevas técnicas y se convirtió en el centro de un comercio de la exportación lucrativo adentro dinnerware, espejos, y otros artículos de lujo. Qué hizo veneciano Cristal de Murano perceptiblemente diferente era que los guijarros locales del cuarzo eran casi puros silicona, y fueron molidos en una arena clara fina con la cual fue combinado ceniza de la soda obtenido de Levant, para que el Venetians sostuvo la planta del pie monopolio. El cristal más claro y más fino se teñe de dos maneras: en primer lugar, muelen y se derriten a una cantidad pequeña o grande de un agente natural del colorante con el cristal. Muchos de estos agentes del colorante todavía existen hoy; para una lista de los agentes del colorante, vea abajo. El cristal negro fue llamado obsidianus después obsidiano piedra. Un segundo método es al parecer producir un cristal negro que, cuando está sostenido a la luz, demuestre a color verdadero que este cristal dará a otro cristal cuando está utilizado como tinte. ^[49]

La capacidad veneciana de producir esta forma superior de cristal dio lugar a una ventaja comercial sobre otras tierras que producían de cristal. Muranola' reputación de s como centro para la fabricación del vidrio fue llevada cuando la república veneciana, temiendo el fuego pudo quemarse abajo de los edificios de madera de la ciudad sobre todo, los vidrieros pedidos para mover sus fundiciones a Murano en 1291. Los vidrieros de Murano eran pronto los ciudadanos más prominentes de la isla. No se permitió a los vidrieros dejar la república. Muchos tomaron un riesgo e instalaron los hornos de cristal en ciudades circundantes y tan lejos a lo lejos como Inglaterra y los Países Bajos.

Arte de cristal

Artículo principal: Arte de cristal

Comenzando en el último vigésimo siglo, el cristal comenzó a llegar a ser altamente cobrable como arte. Las obras de arte en cristal se pueden considerar en una variedad de museos, incluyendo el museo de Chrysler, del museo del cristal en Tacoma, el museo metropolitana del arte, el museo de Toledo del arte, y Museo de Corning del cristal, adentro Corning, NY, que contiene la colección más grande del mundo de arte y de historia de cristal, con más de 45.000 objetos en su colección.^[50]

Varias de las técnicas mas comunes para producir el arte de cristal incluyen: el soplar, horno-bastidor, fusión, caída, coronilla-de-verre, llama-trabajo, caliente-sculpting y cold-working. El trabajo frío incluye tradicional cristal manchado trabaje tan bien como otros métodos de formar el cristal en la temperatura ambiente. El cristal se puede también cortar con una sierra del diamante, o el cobre rueda encajado con abrasivos, y pulido para dar facetas que destellan; la técnica usada en crear cristal del waterford ^[51]. El arte se graba al agua fuerte a veces en el cristal vía el uso del ácido, del cáustico, o de las sustancias abrasivas. Esto fue hecha tradicionalmente después de que el cristal estuviera soplado o molde. En los años 20. A. nuevos moldear-grabe al agua fuerte el proceso fue inventado, en el cual el arte fue grabado al agua fuerte directamente en el molde, de modo que cada uno echara el pedazo emergió del molde con la imagen ya en la superficie del cristal. Esto reducida el fabricar de costes y, combinado con un uso más amplio del cristal coloreado, conducida a la cristalería barata en los años 30, que más adelante se conocían como cristal de la depresión^[52]. Pues los tipos de ácidos usados en este proceso son extremadamente peligrosos, los métodos abrasivos han ganado renombre.

Los objetos hechos fuera del cristal incluyen no sólo objetos tradicionales tales como recipientes (tazones de fuente, floreros, botellas, y otros envases), pisapapeles, mármoles, granos, solamente una gama sin fin de escultura y arte de la instalación también. El cristal coloreado es de uso frecuente, aunque el cristal se pinta a veces, los ejemplos innumerables existe del uso de cristal manchado.

Museo de Harvard de la historia natural tiene una colección de modelos extremadamente detallados de las flores hechas del cristal pintado. Éstos eran lampworked por Leopold Blaschka y su hijo Rudolph, que nunca reveló el método él los hacía. El Blaschka Flores de cristal todavía está una inspiración a los sopladores de vidrio hoy. ^[53]

Vea también

• Oxynitride del aluminio
• Cristal iridiscente de Favrile
• Vidrieros y marcas de fábrica
• Reciclaje de cristal
• Fibra de vidrio
• Lupa
• Cristal opalino

Referencias

Bibliografía

• Noel C. Alimenta; El cristal y el manual que esmalta; Estándares Australia; SAA HB125-1998
• Brugmann, Birte. Granos de cristal de sepulcros anglosajones: Un estudio en la procedencia y la cronología de los granos de cristal de sepulcros anglosajones, basadas en la examinación visual. Libros de Oxbow, 2004. ISBN 1-84217-104-6
• Gowlett, J.A.J. (1997). Archaeology de alta definición: Hilos de rosca con el pasado. Routledge. ISBN 0415184290. 
• Ghosh, Amalananda (1990). Una enciclopedia del Archaeology indio. BRILL. ISBN 9004092625. 

Acoplamientos externos

• Enciclopedia de cristal - una guía comprensiva a todos los tipos de cristal antiguo y cobrable, con la información, de cuadros y de referencias
• Información y artículos libres acerca de la cristalería del diseñador, del cristal del arte de la vendimia, del cristal de la depresión y del cristal cobrable | JustGlass-Online.com
• El museo canadiense de la civilización - la historia de la fabricación del vidrio en Canadá
• Museo de Corning del cristal
• Una guía comprensiva al cristal del arte y cristal alrededor del mundo
• Horno de la descripción y cristal de trabajo de Moleria - de Murano
• Web site informativo sobre la industria del vidrio
• Sustancias usadas en la fabricación del cristal coloreado
• Medida y cálculo de cristal de la característica
• Casi 400 artículos e imágenes sobre el cristal (sobre todo cristal del arte)

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v • d • e Cristal fabricantes y marcas de fábrica Compañías contemporáneas Ancla Hocking · Arco internacional · Asahi · Fundición del cristal del Aurora · Baccarat · Blenko Glass Company · Bodum · Hermanos Chance · Corning · Cristal de Dartington · Daum · Cristal de Edimburgo · Fanavid · Fenton Art Glass Company · Industria del vidrio de Firozabad · Franz Mayer · Glaverbel · Holmegaard Glassworks · Hoya · Reino del cristal · Kosta Glasbruk · Libbey Owens Ford · Liuli Gongfang · Iittala · Johns Manville · Cristal de Moser · Cristal de Mosser · Cristal de hoja de Nippon · Orrefors Glasbruk · Osram · Owens Corning · Owens-Illinois · PPG · Pilkington · Grupo de Quinn · Riedel · Cristal real de Leerdam · Santo-Gobain · Cristal de la precisión de Samsung Corning · Schott · Cristal de Steuben · Tecnologías ópticas de Sterlite · Swarovski · Cristal de Tyrone · Val Santo Lambert · Verrerie de Brehat · Waterford · Cocina del mundo · Zwiesel Compañías históricas Cristal de Bakewell · Boston y Sandwich Glass Company · Carr Lowrey Glass Company · Cristal de Cambridge · Clayton y Bell · Industrias del vidrio generales · Avellana-Atlas · Heisey · Hemingray Glass Company · Knox Glass Bottle Company · Old Dominion Glass Company · Cristal de Ravenhead · La Root Glass Company · Whitall Tatum Company · White Glass Company · Worshipful Company Vidrieros Juan Adams · Richard M. Atwater · Frederick Carder · Friedrich · A. H. Heisey · Libbey · Antonio Neri · Alastair Pilkington · Salviati · Otto Schott · S. Donald Stookey · Juan M. Whitall Marcas registradas y marcas de fábrica Cristal bohemio · Bomex · Cristal birmano · Grano del galón · Corelle · CorningWare · Cristal del arándano · Cristallo · Duran · Endural · Rey del fuego · Rubí del oro · Macor · Cristal de Murano · Pyrex · Cristal de Ravenhead · Cristal de Tiffany · Vitrolite · Vycor · Cristal de Waterford · Cristal de madera · Zerodur