Sintering of silica compacts from powders obtained by atomization of organometallic solutions

• C. J. R. González Oliver ^[1] ; H. Tippmann ^[2] ; D. Richon ^[3] ; T, Serita ^[4] ; M. Yoshioka ^[4]
  1. [1] Centro Atómico Bariloche. Argentina
  2. [2] Ciba-Geigy AG. Forschungszentrum. Fribourg-Marly, Switzerland
  3. [3] Battelle-Europe, Geneva. Switzerland
  4. [4] Chiyoda-ku, Tokio , Japan

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• Localización: Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, ISSN 0366-3175, Vol. 30, Nº. 4, 1991, págs. 245-249
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Sinterizacion de compactos de sílice a partir de polvos obtenidos por atomización de soluciones organometálicas
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• Resumen
  • español

    Se ha estudiado la síntesis de vidrio de sílice transparente o traslúcido para ciertas aplicaciones por métodos de bajo coste a partir de prensados en húmedo y sinterizacion a presión atmosférica de granos de tamaño uniforme obtenidos por atomización de alkoxysilanos. Se han realizado experimentos que implican prensado en caliente así como cortos tratamientos térmicos a 1.650-1.800°C en un horno de inducción.

    Los polvos se prepararon por atomización bajo presión de monómeros de alkóxidos de silicio (o polímeros de siloxano) mezclado con solventes en soluciones acuosas que contienen catalizadores básicos como NH4OH. Los granos se han prensado por prensado isostático, pero fue más conveniente el uso de prensado axial de barbotinas húmedas en moldes porosos adaptados para eliminar la fase líquida. Después de una oxidación inicial a unos 500-700°C, las formas (discos o placas) han sinterizado en atmósfera de helio conteniendo aditivos tales como gases clorinados o fiuorados o bien bajo presión reducida.

    Vidrios densos, transparentes y libres de burbujas se han obtenido después de cortos períodos de tratamiento térmico cerca de unos 1.500°C. Estos vidrios han sido incluso más transparentes y libres de burbujas después de cortos tratamientos a mayores temperaturas en un horno de inducción. La transmisión UY de estos vidrios fue de un 85% a 240 nm y más del 93% en el visible y en el infrarrojo. No muestran absorción debida a OH con un máximo contenido de OH de unos 30 ppm dependiendo de las condiciones de sinterizacion

  • English

    The synthesis of cost effective transparent (or translucent for certain applications) silica glass was studied upon wet pressing/casting processing and atmospheric pressure sintering of nearly monosized grains obtained by atomization of alkoxysilane polymer solutions. Experiments involving hot-pressing as well as short heating treatments at 1650-1800°C in an induction furnace were also performed.

    The powders are prepared by atomizing under pressure monomeric (or siloxane polymers) silicon alkoxide/solvent mixtures into aqueous solutions containing solvents and basic catalysts like NH4OH. The dried grains (filtered or autoclave dried) were isostatically pressed, but it was more convenient to axially-press wet slurries in porous moulds adapted to remove the liquid phase. After initial oxidation at about 500-700°C, the shapes (disks or plates) were sintered under helium atmosphere containing experimental additives (chlorinated, fluorinated gases), or under reduced pressure. Dense, transparent and bubblefree glasses were obtained after short heating periods at temperatures near 1500°C. These glasses became even more transparent (and also bubble free) after short treatments at higher temperatures in an induction heating furnace. The UY light transmission in these glasses was as high as 85% at 240 nm and more than 93% in the visible and near infrared ranges. They showed either no OH absorption, or a maximum OH content approaching 30 ppm depending on the sintering conditions