¿Hay otras formas de " refuerzo químico "Además del intercambio catiónico, ¿se puede utilizar para reforzar el vidrio, manteniéndolo flexible y menos frágil al mismo tiempo?
En una palabra: No.
Para entender por qué el intercambio de iones refuerza el vidrio, hay que entender por qué el intercambio de iones endurece el vidrio. El proceso de endurecimiento por intercambio iónico se realiza a una temperatura que permite la difusión de los iones, pero impide la reconfiguración de la estructura del vidrio o la relajación de los enlaces (por debajo de Tg). Cuando los átomos de sodio se sustituyen por los de potasio en el vidrio, los iones de potasio ocupan un sitio que está dimensionado para el sodio; este desajuste crea la compresión que a su vez da al vidrio su resistencia al rayado. Por lo tanto, la única manera de endurecer químicamente el vidrio es sustituir los iones de mayor tamaño en el vidrio.
Ahora una persona astuta podría estar pensando:
¿Existen otras formas de "fortalecimiento químico" además de catiónico intercambio... ¿Y el intercambio de aniones?
En teoría, si se pueden sustituir los aniones sin modificar la estructura, el intercambio de aniones sería otra forma de hacerlo. Pero como dijo una vez Yogi Berra "en teoría no hay diferencia entre la teoría y la práctica, pero en la práctica sí". El problema con el intercambio de aniones es que estarías rompiendo y, por lo tanto, relajando los enlaces de los átomos que necesitas para permanecer en su lugar, por lo que no se produciría ningún fortalecimiento.
Supongo que también se podría modificar la superficie para hacer una capa de nitruro o carburo de silicio y llamarlo intercambio aniónico, pero ¿sería esto reforzar el vidrio o cambiar el material por completo?
Una forma de aumentar la resistencia del vidrio, aunque sigue siendo un proceso predominantemente químico, es sustituir el litio (o el hidrógeno) por sodio, recocer el vidrio para que los enlaces se relajen y se formen sitios de tamaño adecuado para el litio y, a continuación, volver a sustituir el potasio donde está el litio para hacerlo aún más resistente.
En cuanto a lo que hace que cada generación de GG sea más fuerte, creo que se trata de una mejora del vidrio base, como modificar el contenido de aluminio o hacer el vidrio más delgado o hacer que la difusión de iones sea más local en la superficie y evitar que el potasio penetre demasiado.
