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25 µm
UTG comercial más fino
>91%
Transmitancia luminosa
$37.7B
Mercado previsto para 2030
500K+
Ciclos de plegado (especificación de Samsung)
Qué es el vidrio ultrafino: definición, intervalo de espesores y clasificación
El vidrio ultrafino es un vidrio con un espesor inferior a 0,1 mm (100 micrómetros). Es un vidrio inorgánico auténtico, elaborado sobre una base de sílice (SiO 2), que NO es un polímero, una película plástica ni un material híbrido. Conserva la dureza, la transparencia óptica y la resistencia química del vidrio tradicional sin aportar la flexibilidad suficiente para doblarse, enrollarse y adaptarse a una superficie redondeada.
La sigla UTG se ha convertido en la abreviatura habitual del sector, especialmente después de que samsung la adoptara como nombre de marca asociado a una prestación para los teléfonos plegables de la serie galaxy z. Sin embargo, UTG no designa un producto concreto. Se aplica, más bien, a múltiples composiciones, espesores y tratamientos superficiales.
A continuación se muestra cómo suele dividir la cadena de suministro los sustratos de vidrio fino por categorías.
| Intervalo de espesores | Categoría | Sustrato habitual | Aplicaciones principales |
|---|---|---|---|
| Menos de 0,05 mm (menos de 50 µm) | Ultrafino | Aluminosilicato | Pantallas plegables, sensores flexibles |
| 0,05–0,1 mm | Fino | Vidrio de borosilicato, aluminosilicato | Paneles táctiles, filtros ópticos |
| 0,1–0,5 mm | Fino estándar | Vidrio sodocálcico, vidrio de borosilicato | Sustratos para semiconductores, vidrio de cubierta |
Cómo se fabrica el vidrio ultrafino: explicación de los procesos de fabricación
La fabricación de vidrio con espesores de esta escala (iguales o inferiores a 100 micras) emplea procedimientos muy distintos de los utilizados para fabricar vidrio flotado. Cuatro métodos clave determinan las alternativas comerciales disponibles en cuanto al acabado superficial y el espesor alcanzables, así como el modelo de costes adoptado.
Cuatro métodos de fabricación del vidrio ultrafino:
- Estirado por fusión desbordante (procedimiento de Corning): el vidrio fundido desciende por ambos lados de un canal en forma de V y se fusiona en el aire mientras cae. Como ninguna de las dos caras entra en contacto con una herramienta de conformado, ambas obtienen un canto perfectamente pulido al fuego. Este proceso produce de forma continua el sustrato Corning Willow Glass de hasta 0,1 mm en formato de rollo.
- Estirado descendente (técnica de Schott): el vidrio se estira verticalmente desde una boquilla ranurada con un orificio de precisión. Schott Glassworks ha optimizado este proceso durante más de 30 años para lograr una rugosidad de < 0.5 nm Ra. Las composiciones de aluminosilicato son idóneas para que esta técnica alcance espesores de 25 um.
- Vidrio flotado + adelgazamiento químico: el vidrio flotado tradicional (por lo general de 0,5-1,1 mm) se somete a grabado químico en un baño químico de ácido fluorhídrico (HF) para reducir su espesor. Esto deteriora la calidad superficial, pero permite utilizar maquinaria de vidrio flotado ya existente. Puede considerarse una opción económica para espesores de 0,1-0,3 mm y volúmenes de producción medios.
- Proceso de reestirado: una preforma de vidrio, normalmente una varilla o una hoja, se recalienta muy por encima de su punto de reblandecimiento y se estira a través de un orificio regulado. El reestirado ofrece una capacidad flexible para trabajar con mezclas especiales, pero no consigue controlar la homogeneidad del espesor por debajo de 50 m con cifras más altas.
| Método | Intervalo de espesores | Calidad superficial | Volumen | Coste relativo |
|---|---|---|---|---|
| Estirado por fusión desbordante | 0,05–0,2 mm | Excelente (pulido al fuego) | Alto (rollo continuo) | Alto |
| Estirado descendente | 0,025–0,21 mm | Superior (<0.5 nm Ra) | Medio-alto | Alto |
| Vidrio flotado + adelgazamiento químico | 0,1–0,3 mm | Moderada (superficie grabada) | Medio | Bajo-medio |
| Reestirado | 0,03–0,5 mm | Variable (según la composición) | Bajo-medio | Medio |
Propiedades clave: por qué el vidrio ultrafino supera a la película plástica
El paso de la película de CPI (poliimida incolora) al UTG en los dispositivos plegables no fue una decisión de marketing, sino una evolución impulsada por los datos hacia las ventajas del material. A continuación se explica por qué el vidrio ultrafino supera a la película de CPI en las propiedades clave que más importan a ingenieros y responsables de compras.
Espesor y prestaciones del UTG, con 0,1 mm de espesor. Espesor: la transmitancia luminosa del UTG supera el 91 % y la neblina es inferior al 0,3 %. Las películas de CPI suelen presentar una transmitancia del 88-90 % y una neblina del 0,7-1,0 %.
Esta diferencia puede apreciarse en las pantallas tratadas, cuyo contraste es más nítido y cuyos colores se reproducen con mayor fidelidad. Bajo el vidrio, la película es completamente transparente en todo el espectro visible, y el ligero tono amarillo de las películas de poliimida no resulta perceptible después de exponerlas a radiación UV.
Dureza mecánica. La dureza Vickers del UTG de aluminosilicato es de aproximadamente 600HV. Las películas plásticas (PET, CPI) presentan una dureza estimada de 15-25HV. En la práctica, esto significa que el UTG resiste los arañazos causados por las uñas y los residuos de los bolsillos que deterioran casi de inmediato las cubiertas de plástico.
En el ensayo de dureza al lápiz, el UTG endurecido químicamente obtuvo una clasificación de 8H-9H, mientras que las películas protectoras de pantalla convencionales obtuvieron 2H-3H.
Flexibilidad y radio de curvatura: aunque el radio de curvatura sin precedentes ha sido la auténtica sorpresa que el UTG de aluminosilicato ha dado al sector, este alcanza un radio mínimo de menos de 3 mm cuando tiene un espesor de 0,03 mm, la especificación que emplean las uniones de samsung en el mecanismo de bisagra del galaxy z Fold. Schott declara radios de curvatura inferiores a 1 mm para sus calidades de UTG más finas. Un vidrio flexible y curvable que puede plegarse por completo, algo imposible hace diez años.
Vidrio ultrafino (UTG)
- Transmitancia: >91 %
- Dureza: ~600 HV (Mohs 6.5)
- Radio mínimo de curvatura: <3 mm @ 30 µm
- Estable frente a UV: sin amarilleamiento
- Comportamiento químico: inerte frente a disolventes habituales
- Comportamiento térmico: estable hasta 500°C+
Película plástica (CPI / PET)
- Transmitancia: 88–90 %
- Dureza: ~20 HV (Mohs 2–3)
- Radio mínimo de curvatura: 1–2 mm
- Sensible a UV: amarillea con el tiempo
- Comportamiento químico: se hincha con algunos disolventes
- Comportamiento térmico: se reblandece por encima de 200°C
Dónde se utiliza el vidrio ultrafino: aplicaciones en distintos sectores
El vidrio ultrafino comenzó como un producto de gama alta para uso en laboratorio. Ahora es un producto de gran volumen. A medida que la base industrial alcanza espesores menores y las cadenas de suministro maduran, la variedad de aplicaciones continúa ampliándose.
Smartphones plegables y electrónica de consumo
Este es el uso más conocido. En 2020, samsung lanzó el UTG como parte del galaxy z Flip y sustituyó la película de CPI utilizada en el Galaxy Fold original. Todas las versiones posteriores de los modelos Galaxy Z flip y Z fold han utilizado vidrio de cubierta UTG. Según se informa, el Galaxy Z Fold 7 (aún pendiente de lanzamiento) utiliza un UTG un 50 % más grueso para facilitar la durabilidad, manteniendo el mismo plegado. La especificación de durabilidad de samsung exige que el UTG resista 500k ciclos de plegado sin agrietarse, validado mediante envejecimiento acelerado a temperatura y humedad controladas. Además de samsung, el fabricante chino de teléfonos Huawei, así como Oppo y Vivo, ha adoptado el UTG como material de cubierta de sus dispositivos plegables. La presión del mercado obliga a los proveedores a producir volúmenes cada vez mayores con más eficiencia. En los dispositivos para la muñeca (relojes inteligentes, pulseras de actividad y gafas de AR), el UTG ocupa un nicho como capa ligera que aporta resistencia a los arañazos sin añadir el peso de vidrios más gruesos.Automoción
Los sistemas de pantalla de visualización frontal (HUD) proyectan la imagen sobre un elemento combinador situado en la línea de visión del conductor. El UTG es el sustrato preferido para estos sistemas por su claridad óptica, estabilidad térmica y perfil fino. Los paneles táctiles Tavgaban de los vehículos de gama alta también emplean vidrio fino como capa superficial de alta calidad y más duradera que el plástico. Las cúpulas para sensores lidar constituyen una aplicación más reciente, ya que su cubierta debe transmitir la emisión del infrarrojo cercano sin distorsión y actuar al mismo tiempo como barrera frente a la suciedad de la carretera.Dispositivos médicos y de diagnóstico
Los dispositivos de laboratorio en un chip utilizan UTG como base para los canales microfluídicos. Es químicamente inerte (no libera sustancias en las muestras), transparente para la detección óptica y compatible con la formación de dibujos mediante fotolitografía convencional. Las tarjetas de biosensores, la óptica de endoscopios y las ventanas ópticas de sensores implantables especifican vidrio fino cuando la contaminación o la corrosión óptica resultan inaceptables.Semiconductores e industria
Los sustratos de UTG sirven de soporte para circuitos de película fina destinados al encapsulado de semiconductores, especialmente en el encapsulado en abanico a nivel de oblea (FOWLP) y en los interpositores. Los filtros ópticos para telecomunicaciones, espectroscopia y sistemas de imagen necesitan sustratos con un espesor y un acabado superficial estrechamente controlados. Las células fotovoltaicas de película fina fabricadas sobre vidrio flexible combinan la flexibilidad mecánica de las células solares poliméricas con la robustez y las prestaciones de barrera del vidrio subyacente.| Sector | Aplicación | Espesor habitual | Propiedad clave requerida |
|---|---|---|---|
| Electrónica de consumo | Vidrio de cubierta para pantalla plegable | 30–50 µm | Radio de curvatura, resistencia a los arañazos |
| Automoción | Sustrato para HUD, panel táctil | 50–200 µm | Estabilidad térmica, claridad óptica |
| Medicina | Laboratorio en un chip, ventana óptica para sensor | 50–100 µm | Inercia química, transparencia |
| Semiconductores | Soporte para obleas, interpositor | 100–300 µm | TTV, planitud superficial |
| Energía | Sustrato para células solares de película fina | 100–200 µm | Flexibilidad, propiedades de barrera |
📊 Resumen de datos del mercado
El mercado mundial del vidrio ultrafino se valoró en más de $12 mil millones en 2024, según Grand View Research. Se prevé que la demanda de aplicaciones para semiconductores crezca a una CAGR del 10,2 % hasta alcanzar un valor de mercado total de $37,7 mil millones en 2030. Urmstomburg-Huyzen representa la mayor cuota de demanda, pero los segmentos de mercado de automoción y medicina son los que más crecen en términos porcentuales.
Vidrio ultrafino frente a vidrio estándar y película plástica: comparativa
Los ingenieros y responsables de compras suelen tener que presupuestar un sobrecoste frente al vidrio bastante «estándar» y las películas Plastanalgelap. A continuación se ofrece una comparativa rápida de las tres aplicaciones generales según los parámetros que suelen orientar esta elección en un proyecto típico.
| Propiedad | Vidrio ultrafino (<0.1 mm) | Vidrio estándar (0,5–1,1 mm) | Película plástica (PET/CPI) |
|---|---|---|---|
| Espesor | 25–100 µm | 500–1.100 µm | 25–200 µm |
| Peso por m² | 60–250 g | 1.250–2.750 g | 35–280 g |
| Radio mínimo de curvatura | Menos de 3 mm (a 30 µm) | No se puede curvar | 1–2 mm |
| Resistencia a los arañazos (Mohs) | 6–6.5 | 5,5–7 (templado) | 2–3 |
| Transmitancia luminosa | >91% | 89–91% | 88–90% |
| Estabilidad frente a UV | Permanente (sin amarilleamiento) | Permanente | Se degrada (amarilleamiento en 2–5 años) |
| Resistencia química | Excelente (inerte frente a la mayoría de los disolventes) | Excelente | Moderada (riesgo de hinchamiento) |
| Intervalo de temperatura de servicio | -40 a 500°C+ | -40 a 500°C+ | -20 a 150°C |
| Nivel de coste | Alto ($$$) | Bajo ($) | Bajo ($) |
| MOQ habitual | 50–500 hojas (según el tamaño) | 10–100 hojas | 1 rollo (50–100 m) |
Cómo elegir el vidrio ultrafino adecuado para su proyecto
Elegir un tipo concreto de vidrio ultrafino no es un simple ejercicio de selección y pedido por espesor. El espesor, la composición, el tratamiento superficial y el procesado de los cantos interactúan con el diseño del dispositivo, el proceso de montaje y el entorno de uso final. Este es un proceso estructurado.
✔ Lista de comprobación para la selección
- Especificación Take-Charnochimb: especifique un valor de espesor objetivo y los límites de tolerancia de TTV y alabeo (diagonal). Las aplicaciones de oxidación y grabado suelen requerir un TTV inferior a 5 m.
- Composición del sustrato: si necesita la máxima resistencia FOV y compatibilidad con el intercambio iónico, elija aluminosilicato. Para obtener la máxima resistencia al choque térmico y a los agentes químicos, elija vidrio de borosilicato. El vidrio sodocálcico cumple su función cuando el presupuesto es limitado.
- Tratamiento superficial: especifique para cada cara del sustrato las características necesarias, ya sean AR, AF, apta para ITO o de vidrio sin tratar.
- Procesado de los cantos: elija entre cantos tal como salen del corte, rectificados, pulidos o pulidos al fuego. La calidad del canto influye de forma generalizada en la resistencia a la fractura: un canto sometido a un corte deficiente es el punto de inicio de fallo más habitual en el vidrio fino.
- MOQ/plazo de entrega: el material disponible en almacén con dimensiones y capas estándar puede enviarse en tan solo 2 semanas. Los tamaños a medida y las combinaciones de capas exigirán casi siempre un plazo de entrega de 6-10 semanas, con estrictas restricciones de MOQ.
- Certificaciones: tenga en cuenta certificaciones como RoHS y REACH, así como cualquier certificación específica del uso previsto, como la de biocompatibilidad para aplicaciones médicas conforme a ISO 10993.
⚠️ Errores habituales de especificación
- Pedir con una especificación incorrecta: indicar una tolerancia del 10 % para un vidrio de 50 m equivale a una tolerancia de ± 5 m. Algunos proveedores de Tirbuf utilizan porcentajes simples y otros especifican tolerancias dimensionales en micras; confirme las unidades.
- Pedir sin tener en cuenta el procesado de los cantos: especificar un canto sin rectificar en un vidrio de 30 m provocará microfisuras que reducirán considerablemente la resistencia efectiva a la flexión. Si su aplicación está sometida a tensión mecánica, se recomiendan cantos rectificados.
- Ignorar la fatiga dinámica: una especificación de radio de curvatura estático (p. ej., 3 mm) no garantiza las prestaciones del vidrio ultrafino sometido a ciclos repetidos. Solicite a su proveedor datos de fatiga dinámica: número de pliegues con el radio de curvatura deseado en condiciones específicas de humedad y temperatura.
- Descuidar las especificaciones de manipulación: el vidrio ultrafino de menos de 50 m requiere una película intercalada y manipulación en sala limpia. Incluya en el presupuesto de su proceso de montaje los costes de embalaje, envío y manipulación.
El futuro de la tecnología del vidrio ultrafino
Las hojas de ruta del vidrio ultrafino UTG están determinadas por formatos que todavía no existen en la producción en serie, pero que se esperan dentro de dos a cuatro años.
Las pantallas ligeras, ultrafinas y enrollables requieren un vidrio ultrafino que pueda curvarse de forma constante alrededor de un cilindro con un radio de curvatura inferior a 1 mm sin fallar por fatiga. samsung y LG ya han presentado prototipos de televisores enrollables. Para adoptar el formato de un smartphone, la próxima generación de UTG deberá ser aún más fina y resistente a la fatiga que la utilizada en los dispositivos plegables actuales.
La próxima frontera del vidrio más ligero, fino y duradero son las tabletas y los portátiles flexibles y enrollables. Apple ha realizado ensayos de campo con vidrios flexibles ultrafinos para un iPhone plegable, y varios informes de la cadena de suministro apuntan a un periodo de lanzamiento entre 2025-2026. Una opción de UTG de Apple duplicaría aproximadamente el volumen anual de vidrio ultrafino utilizado en dispositivos plegables.
La reducción de peso que buscan los fabricantes de automóviles en los vehículos eléctricos (EV) exige sustratos de acristalamiento y cubiertas de sensores más finos, además de sustratos HUD de menor espesor. Pasar de los vidrios de .7 mm actuales a UTG de 0,15 mm reduce considerablemente el peso total del vehículo.
Las aplicaciones de biotecnología médica continúan ampliándose. Gracias a los sustratos finos, transparentes y ópticamente biocompatibles, los dispositivos de diagnóstico en el punto de atención, los biosensores portátiles y los sensores ingeribles de monitorización se benefician del vidrio ultrafino de espesor ultrafino.
La evolución del mercado refleja una adopción generalizada. Grand View Research prevé que el mercado mundial del vidrio ultrafino alcance los $37,7 mil millones en 2030, impulsado por la demanda de fabricantes de pantallas, componentes de automoción y semiconductores. La capacidad de suministro, las normas de calidad y los precios mejoran rápidamente en todos los niveles de especificación del vidrio ultrafino; consulte el catálogo actual de vidrio ultrafino de saiweiglass para conocer los artículos disponibles en almacén y las especificaciones vigentes.
Preguntas frecuentes
¿El vidrio ultrafino es vidrio auténtico?
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Sí. El vidrio ultrafino es auténtico vidrio inorgánico a base de sílice, no un polímero ni una película de plástico. Se conforma en sustratos de menos de 0,1 mm mediante procesos especializados de estirado o adelgazamiento químico y conserva toda la dureza, la claridad óptica y la inercia química propias del vidrio.
¿Cómo se denomina el vidrio muy fino?
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Los términos empleados en el sector también pueden variar de un ámbito a otro. Entre las denominaciones más populares encontramos vidrio ultrafino (UTG), vidrio fino especial, microhoja de vidrio, vidrio flexible, etc. Corning lo comercializa con el nombre Willow Glass y Schott como SCHOTT UTG.
En artículos académicos, noticias o informes científicos también pueden encontrarse los términos película de vidrio o membrana de vidrio para sustratos de menos de 50 micrómetros.
¿Cómo se fabrica el vidrio ultrafino?
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Se utilizan cuatro métodos principales de fabricación: (1) estirado por fusión de desbordamiento, en el que el vidrio fundido fluye sobre una canaleta y se fusiona en el aire para producir superficies impecables con una rugosidad inferior al nanómetro; (2) estirado descendente, en el que el vidrio se extrae verticalmente de una boquilla de ranura de precisión y alcanza una rugosidad superficial inferior a 0.5 nm Ra; (3) vidrio flotado con adelgazamiento químico mediante grabado con ácido fluorhídrico, una opción más económica para espesores de 0,1-0,3 mm; y (4) reestirado, en el que el vidrio preformado se recalienta y se estira para reducir su espesor. El estirado por fusión y el estirado descendente dominan la producción comercial de sustratos de menos de 100 micrómetros. Schott y Corning son los dos principales fabricantes, cada uno con más de 25 años de perfeccionamiento de sus respectivos métodos de estirado.
¿Para qué se utiliza el vidrio ultrafino?
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Las aplicaciones principales incluyen pantallas de smartphones plegables, sustratos para pantallas de visualización frontal de automóviles, dispositivos médicos de laboratorio en un chip, soportes para obleas de semiconductores y filtros ópticos. Las pantallas plegables representan aproximadamente el 50 % de la demanda actual.
¿El vidrio ultrafino es plástico?
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No. No. El vidrio ultrafino es vidrio inorgánico; es muy distinto de películas de biopolímeros como CPI (poliimida coatincess).
Los primeros teléfonos plegables, como el Galaxy fold original, utilizaban película CPI. Sin embargo, samsung adoptó auténtico UTG a partir del galaxy z Flip en 2020 porque el CPI se marcaba con mucha facilidad y amarilleaba con el envejecimiento. El UTG ofrece mucha más dureza, claridad óptica y estabilidad UV a largo plazo que los polímeros.
¿Puede el vidrio ultrafino sustituir las cubiertas de pantalla de plástico?
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En muchas aplicaciones, sí. El UTG ofrece una resistencia a los arañazos considerablemente mayor (Mohs 6.5 frente a 2-3 para PET/CPI), mejor transmitancia óptica (más del 91 % frente al 88-90 %) y estabilidad UV permanente sin amarilleamiento durante toda la vida útil del producto. El coste sigue siendo la principal limitación, pues cuesta aproximadamente 3-5x más por metro cuadrado que la película PET, y las líneas de montaje deben admitir procedimientos de manipulación cuidadosos, incluidos protocolos de sala limpia para sustratos de menos de 50 micrómetros. El cambio de CPI a UTG realizado por Samsung en el Galaxy Z Flip demostró que el ahorro en costes de garantía y la mayor durabilidad compensaban el mayor coste del material en productos electrónicos de consumo fabricados en grandes volúmenes. Para pantallas plegables, dispositivos médicos y óptica de precisión donde la calidad óptica justifica el sobreprecio, el UTG se está convirtiendo cada vez más en la especificación habitual.
¿Cuál es el vidrio más fino disponible?
Ver respuesta
En laboratorio: se han presentado membranas de vidrio de (25-30) micrómetros. El vidrio ultrafino comercial disponible actualmente de proveedores como Schott (SCHOTT AS 87 eco de 30 m) y Corning parte de 30micrómetros. Nippon Electric Glass ha presentado sustratos de 30micrómetros.
A escala industrial, el valor práctico mínimo es de 50micrómetros para garantizar el suministro con rendimientos razonables.
Acerca de este análisis
Escrito porsaiweiglass, experto y vendedor de Tohuset con experiencia directa en fabricación y aprovisionamiento de todos los sustratos de vidrio ultrafino de 30m y 500m. Las especificaciones citadas en esta guía proceden de fichas técnicas publicadas por Schott, Corning y samsung, así como de estudios de mercado de Grand View Research y del informe de display Daily. Todos los datos corresponden a la fecha de publicación.
¿Necesita vidrio ultrafino para su próximo proyecto?
Puede solicitar información detallada sobre especificaciones técnicas, presupuestos de espesores a medida o muestras poniéndose en contacto con nuestro departamento de ingeniería. Suministramos sustratos UTG independientes con espesores de 30m a 500m en variantes de aluminosilicato, vidrio de borosilicato y vidrio sodocálcico (cortados conforme a sus especificaciones y con opciones de capa y procesado de cantos).
Ver productos de vidrio ultrafinoReferencias y fuentes
- Grand View Research — Informe sobre el tamaño y la cuota del mercado del vidrio ultrafino. Medición del valor de mercado, desglose por segmentos y previsión hasta 2030 citados a lo largo de este documento.
- SCHOTT — Vidrio ultrafino para pantallas plegables. Fichas técnicas sobre el proceso de estirado descendente, la rugosidad superficial y el radio de curvatura.
- Corning — Willow Glass. Ficha técnica del proceso de estirado por fusión de desbordamiento y especificaciones del sustrato de vidrio flexible.
- Samsung Newsroom — La innovación del vidrio ultrafino de Samsung desde dentro. Resumen de la adopción del UTG, número de ciclos de plegado soportados y especificaciones de la serie galaxy z.
- Display Daily — Schott lidera el camino con el vidrio ultrafino. Análisis de mercado del liderazgo de Schott en el sector de fabricación de UTG y de la dinámica del mercado de las pantallas plegables.
- NIST — División de Ciencia e Ingeniería de Materiales. Normas para la caracterización del vidrio y el ensayo de propiedades mecánicas.
