contenidos complementarios

CONTENIDOS COMPLEMENTARIOS TEMA 2

A-ALEACIONES:

Soluciones solidas intersticiales en metales
Los átomos de soluto intersticiales, que se insertan en la red cristalina del disolvente.
1.FCC:
- Intersricios octaedricos:HUECO OCTAEDRICO En cada celda 4 huecos (uno en el interior de la celda y otros doce en los centros de las aristas), equivale a un hueco por átomo.
Ratomo del hueco /Rdisolvente =0.414
Ratomo q ocupa el hueco = 0.147a (a=4Rdisolvente/√2)

-Intersticios tetraedricos: 8 huecos en cada celda unidad, dos por cada atomo metálico, cada bueco ocupa el centro de un tetraedro cuyos vértices coinciden con los centros de sus atomos vecinos .
Rdisol + Ratom = √3 a /4  Ratom/Rdisol = (√3/√2) -1=0.225
Ratom=0.079 a

2.BCC
-Intersticios octaedricos: en cada celdaunidad 6 huecis (6 en los centros de las caras y 12 en los centros de las aristas), 3 huecos por átomo presente
Cada hueco esta rodeado por dos átomos a una distacia (a√2)/2
2Rdisol + 2Ratm =a
a=4Rdis/√3
Ratm/Rdis = (2/√3 )-1= 0.155
Ratm=0.067ª

-Intersticios tetraedricos: 4 huecos en cada cara, los dos atomos mas cercanos a un hueco se encuentran en los vértices del cubo a una distancia:d2=(a/2)2+(a/4)2  d=√5 /√3
El radio mayor viene determinado por d=Rdisol + Ratom
Ratm/Rdis =(√5 /√3) -1 = 0.291
Ratom = 0.126ª

3.HC
-Intersticios octaedricos: se cumple la relacion Ratom/Rdis = 0.414
-Intersticios tetraedricos: Ratom/Rdis = 0.225

Capacidad de solubilidad de las diferentes soluciones solidas sustitucionales e intersticiales
1.Soluciones Sólidas de Sustitución – Reglas deHume-Rothery
Condiciones que determinan la solubilidad de un metal en otro:
Si la diferencia de tamaño atómico entre los componentes de una solución sólida
excede el 15%, la solubilidad será muy débil
La electronegatividad (capacidad de un átomo para atraer un electrón) entre los
componentes de la solución sólida debe ser similar para que la solubilidad sea
ilimitada
Un metal tiene mayortendencia a disolver otro de mayor valencia que de menor
Los dos metales deben tener la misma estructura cristalina para que la
solubilidad apreciable
2.Soluciones solidas intersticiales:
La solubilidad es mayor en red fcc/hcp que bcc


Soluciones sólidas de sustitución ordenadas:
Los átomos que actúan como soluto desplazan átomos de disolvente adquiriendo una disposición particular en lapropia red del disolvente, es como si tuviéramos dos redes: una de átomos de soluto y otra de átomos de disolvente. Se formarán entonces lo que se conoce como Súper-redes.
En el caso de este tipo de soluciones sólidas, la homogeneidad es total,
La conformación de Súper-redes se verá favorecida por diferencias entre los radios atómicos de soluto y disolvente mayores del 15%, que producirá fuertesdistorsiones en la red..
Otra circunstancia que favorece las soluciones ordenadas es el hecho de que el número de átomos de soluto tiene que ser alto, tiene que existir alta solubilidad, además tienen que concurrir favorablemente las reglas de Hume-Rothery .En cuanto a la afinidad química, favorece el hecho de que exista cierta afinidad, porque así se crean fuerzas atractivas.
La porción deátomos de soluto y disolvente suele ser fija y determinada, de forma que garantice una distribución homogénea y regular en el espacio. Puede responder a una relación estequiométrica entre los átomos de soluto y los de disolvente.
Este tipo de soluciones sólidas, no se generan en el proceso de solidificación, sino que se producen siempre después y cuando las condiciones de enfriamiento hasta latemperatura ambiente respondan a las condiciones termodinámicas de enfriamiento, es decir, que se de un enfriamiento sumamente lento.
Las soluciones sólidas ordenadas sólo existen por debajo de una determinada temperatura: la temperatura de transformación desorden-orden;
Como consecuencia del grado de ordenación, se produce la modificación de las propiedades, así en una solución sólida ordenada las...