Diagramas De Fase De Sustancias Puras

Introducción

Los materiales son las sustancias en nuestro alrededor que componen cualquier cosa o producto, estos se clasifican en cinco grupos: metálicos, polímeros, cerámicos, semiconductores y compuestos. Cada uno con una estructura diferente, en lo que a moléculas se refiere, que lo caracteriza y lo define. Proporcionándole, dicha estructura, ciertas propiedades que pueden ser físicas omecánicas.
Estas propiedades pueden mejorarse al someter a los materiales a determinados tratamientos, en especial tratamientos térmicos, los cuales modifican la dureza, la resistencia y la elasticidad, principalmente. Los materiales a los que se aplica el tratamiento térmico son, básicamente, el acero y la fundición, formados por hierro y carbono. También se aplican tratamientos térmicos diversosa los sólidos cerámicos.
Ahora bien, un material, mediante estos procesos de tratamiento puede presentarse en distintas fases. Una fase en un material es una región que difiere en estructura y/o composición de otra región, es decir, es cada estado en el que puede estar el material o cada red estructural diferente presente en él mismo.
Para determinar en qué punto el material se encuentraestable en cada una de sus fases, entendiéndose por estable el que presenten un potencial químico menor, es muy común la utilización de los diagramas de fase.

-. Definición:
Los diagramas de fase son representaciones gráficas de las fases y sus fronteras que están presentes en un sistema de materiales a varias temperaturas, presiones y composiciones, en función de variables elegidas parafacilitar el estudio del mismo. Por lo general, los diagramas de fase están construidos en condiciones de equilibrio, es decir, utilizando las condiciones que se dan durante el enfriamiento lento del material. En la mayoría de los casos se consigue una aproximación al equilibrio, pero nunca se alcanza completamente.

-. Utilidad:
La utilidad de los diagramas de fases radica en las transformaciones enlas aleaciones multifase, ya que estos no dan información acerca de las velocidades. Pero si permiten obtener, a través de ellos, la siguiente información acerca de un material:
1. Las fases que están presentes a diferentes temperaturas bajo condiciones de enfriamiento lento (equilibrio).
2. La solubilidad, en el estado sólido y en el equilibrio, de un elemento o compuesto en otro.
3.La temperatura a la cual una aleación enfriada bajo condiciones de equilibrio comienza a solidificar y el rango de temperatura en el que se presenta la solidificación.
4. La temperatura a la cual fases diferentes comienzan a fundir.

.- Diagramas de fase de sustancias puras:
Los diagramas de fase más sencillos son los de presión - temperatura de una sustancia pura, como puede ser el delagua. Se construyen, colocando en el eje de ordenadas la presión y en el de abscisas la temperatura. Las líneas que separan las diferentes zonas se denominan límites de fase y muestran los valores de presión y de temperatura en los que coexisten las 2 fases en equilibrio. Estas zonas están definidas por los intervalos de presión y temperatura en los que las fases sólida, líquida y gaseosa sonestables.
Consideremos una muestra líquida de una sustancia pura en un recipiente cerrado. La presión del vapor en equilibrio con el líquido recibe el nombre de presión de vapor de la sustancia. Por tanto, el límite entre las fases líquido – vapor en el diagrama de fases muestra como varía la presión de vapor del líquido con la temperatura. De igual forma, el límite entre las fases sólido – vapormuestra la variación con la temperatura de la presión de vapor de sublimación del sólido. La presión de vapor de una sustancia se incrementa con la temperatura.
Existe un conjunto de condiciones bajo las que coexisten en equilibrio simultáneamente tres fases diferentes de una sustancia (sólido, líquido y gaseoso). Su representación en el diagrama es el punto triple, punto en el que se encuentran los...