Vidrios del sistema LÍ2O-SÍO2 preparados por la técnica sol-gel

Vidrios del sistema LÍ2O-SÍO2 preparados por la técnica sol-gel
5.4
Fig. 2.—Diagramas de ATD de las muestras preparadas.
picos aparecen a la misma temperatura a la que tiene lugar
una primera pérdida de peso en las correspondientes curvas
TG. En la fig. 3 se han representado los porcentajes de pérdida
de peso en función de la temperatura de calentamiento,
calculados a partir de las respectivas curvas TG. La prime­
Fig. 3.—Porcentajes de pérdida de peso de los geles en función
de la temperatura.
ra pérdida de peso que se aprecia en la figura 3 entre 150
y 350°C es coherente con la registrada por otros autores (8)
a temperaturas semejantes. Como es usual en los geles,
alrededor de 550°C aparece en los diagramas de ATD
(fig. 2) otro pico endotérmico tanto más pronunciado cuanto
mayor es el contenido de LÍ2O de las muestras. Estos
efectos endotérmicos se deben a la condensación de los grupos
=Si-OH para formar uniones =Si-0-Si=, como ya ha
sido atribuido en geles de silicatos alcalinos (6). La generación
de uniones siloxano supone la condensación de los grupos
silanoles, es decir, la eliminación del agua químicamente
enlazada. Esta eliminación corresponde a la segunda pérdida
de peso que se produce entre 400 y 600°C (fig. 3).
También se puede observar en la misma figura un mayor
porcentaje de pérdida de peso cuanto mayor es el contenido
de LÍ2O de las muestras. Ello lleva a suponer que la presencia
de LÍ2Q favorece la condensación de los grupos silanoles,
o bien, que en los casos en que la proporción de
LÍ2O es más elevada, se ha originado un mayor número de
silanoles que luego han de condensarse. Por último, entre
unos 635 y 725°C los diagramas de ATD (fig. 2) muestran
picos exotérmicos que no vienen acompañados de pérdida
de peso. Según indicaron los resultados de DRX (tabla II),
a las temperaturas anteriores tienen lugar la desvitrificación
de la sflice como a-cuarzo y la cristalización de silicatos de
litio.
TABLA II
FASES CRISTALINAS DETECTADAS EN LAS MUESTRAS
POR DRX
Muestra número
5.1
5.2
5.3
5.4 -
Fases cristalinas detectadas
120-200°C 500°C 800°C j
—
+0
XXX + .
xx+o
X+-H-I-0
XX+-I-00
—: amorfo ,
x: a-cuarzo
+ : disilicato de litio
o: metasilicato de litio
En los productos de cristalización de los vidrios convencionales
del sistema LÍ2O-SÍO2 aparecen como fases dominantes
disilicato de litio (LÍ2O-251102), metasilicato de litio
(LÍ20-SÍ02) y varias formas cristalinas de la sílice, como
cuarzo, cristobalita, sflice-0, tridimita, etc. (20). Por lo
tanto, no es sorprendente la aparición de semejantes fases
cristalinas en los vidrios preparados vía sol-gel. Por otro
lado, era de esperar la aparición de mayores contenidos de
a-cuarzo en el gel más rico en sííice (5.1) y la de mayores
proporciones de silicatos de litio en aquellas muestras más
ricas en LijO (5.3 y 5.4). No obstante, en todas las muestras
preparadas se observa la desvitrificación de la sflice como
a-cuarzo, el cual es inducido por la presencia de LÍ2O.
3.2. Espectroscopia IR
En la figura 4 se recogen los espectros de absorción IR
de la muestra 5.1 a distintas temperaturas. En la tabla III
MAYO-JUNIO, 1989 171