RESUMEN: Hoy en día la caracterización del estado tensional de vidrios templados se realiza mediante diferentes ensayos regulados a partir de los cuales se decide si el vidrio es válido para un uso determinado. El problema es que la mayoría de estos ensayos implican la rotura de la pieza y por tanto solamente se pueden estudiar un número determinado de vidrios y suponer que el resto de los vidrios se producen en las mismas condiciones y presentan características tensionales idénticas. Con este trabajo se pretende cuantificar las tensiones de un vidrio templado por medio de dos técnicas no destructivas: espectroscopía Raman e imágenes con luz polarizada.
En el primer caso, el desplazamiento en frecuencias que se produce en las bandas del espectro Raman en un material tensionado, ha permitido estudiar y cuantificar la tensión superficial que presenta una probeta de vidrio templado. Para ello se han realizado diferentes medidas sobre la muestra, comparando la posición del modo de estiramiento antisimétrico de los enlaces Si-O (Q3), característico de un vidrio templado, con la posición de este mismo modo para un vidrio relajado por fractura. Los resultados obtenidos nos proporcionan información sobre la tensión superficial que posee el vidrio, observando que existe una distribución de tensión no homogénea a lo largo de toda la superficie.
Por otra parte, el estudio del vidrio tensionado bajo luz polarizada en transmisión nos permite conocer el estado tensional a lo largo del espesor del vidrio. A partir del análisis de imágenes recogidas durante un experimento de tensión uniaxial sobre un vidrio no tensionado se ha determinado la escala de intensidades de despolarización, para bajas tensiones, y otra escala para el color de despolarización, para tensiones superiores, que permite la cuantificación de la tensión promedio a lo largo del espesor a partir de imágenes entre polarizadores cruzados.
ABSTRACT: Nowadays, the characterization of the tensional state for tempered glass is accomplished through different regulated tests upon which it is decided whether the glass is valid for a certain application. The point is that the majority of these tests imply sample breaking. Therefore only few selected pieces are usually studied and thus assuming assume that the remain glass pieces which have been produced under the same conditions, present identical tensional characteristics. The aim of this investigation project is to quantify tensions in tempered glass by means of two non-destructive techniques: Raman spectroscopy and polarized light imaging.
In the former case, the frequency shift of Raman peaks in a stressed material allows us to study and quantify the glass stress on the surface presented by a test tube made of tempered glass. For this, a variety of measurements of the subject have been taken, comparing the position of the Si-O anti-symmetric stretching mode (Q3) with the position of this mode in a glass relaxed by fracture. The results obtained from this experiment provide information about the stress on the glass surface thus enabling the observation of non-homogeneous distribution of stresses along the surface.
Moreover, the study of tensioned glass under crossed polarizers in transmission enables us to know the tensional state throughout the thickness of the glass. By the analysis of imaging collected from an experiment applying uniaxial stress on a non-tensioned glass, two scales of depolarization have been determined: 1) for low stress range, a scale of depolarization intensities; and 2) a scale of depolarization colour for large stress. These allow for quantification of average stress throughout the material thickness from imaging taken between crossed polarizers.
