EPM 4 Diag Fases I

Páginas: 6 (1424 palabras) Publicado: 11 de agosto de 2015
Diagramas de Fases
I
Generalidades
Soluciones solidas
sustitucionales

Antes que todo, 2 definiciones!

TRANSFORMACIONES ALOTRÓPICAS O
POLIMORFAS
Los materiales que pueden tener más de
una

estructura

cristalina

se

llaman

alotrópicos o polimórficos.

El termino

alotropía

para

suele

reservarse

este

comportamiento en los elementos puros,
mientras que polimorfismo se usa para loscompuestos (polimorfos).

COMPORTAMIENTO ISOTRÓPICO Y
ANISOTRÓPICO
Un material es anisotrópico si sus propiedades
dependen de la dirección cristalográfica en la cual se
mide la propiedad.
Ejemplo: conductividad eléctrica en el grafito.
Si las propiedades son idénticas en todas las
direcciones, el material es cristalograficamente
isotrópico, un ejemplo de este tipo de material son
los cristales cúbicos,como el diamante.

ALEACIONES


Aleación: material que tiene propiedades
metálicas y está formado por varios
elementos (al menos uno es metálico y en
regla general, la composición es mayoritaria
en elementos metálicos).



Las aleaciones pueden ser monofásicas o
polifásicas.



Muchas aleaciones son soluciones (solidas)
de un o varios elemento(s) en otro.

FASES


Fase: en un material, esuna región que
difiere en su arreglo y/o composición de otra
región. Es físicamente homogénea dentro
de si misma y limitada por una superficie.

EQUILIBRIO DE FASES
Cubo de hielo en una cámara de vacío

3 fases en equilibrio

EQUILIBRIO DE FASES

EQUILIBRIO DE FASES
Las 3 formas del agua, cada una siendo una fase

Agua y alcohol tienen solubilidad ilimitada…
… al contrario del aceite en el aguaLa sal tiene solubilidad limitada en el agua

¿Producto/Constante de solubilidad?

EQUILIBRIO DE FASES
REGLA DE LAS FASES DE GIBBS
Describe la relación entre la cantidad de componentes y la cantidad de fases
para un determinado sistema. Tiene la forma general:

2+C=F+P
C = cantidad de componentes químicamente independientes
F = cantidad de grados de libertad
P = es la cantidad de fasespresentes.

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SOLUCIONES SÓLIDAS Y
EQUILIBRIO DE FASES
PUNTO A:
2+C = F+P

2+1=F+1

F=2

2+1=F+2

F=1

2+1=F+3

F=0

PUNTO B:
2+C = F+P
PUNTO X:
2+C = F+P

NOCIONES BÁSICAS DE DIAGRAMA DE FASES

DIAGRAMAS DE FASE ISOMORFO
Un diagrama de fases
muestra las fases y
sus composiciones encualquier temperatura
y composición de la
aleación.
Los diagramas pueden
ser binarios, ternarios
o pseudobinarios.

DIAGRAMAS DE FASES EN EQUILIBRIO PARA
PLOMO-ESTAÑO

(c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning™ is a trademark used herein under license.

Que arreglo forma una aleación cuando
los dos (o mas) elementos constituyentes
se parecen mucho… (ejemplo de Cu y Ni) SOLUCION SOLIDA SUSTITUCIONAL








Los átomos del soluto (B) sustituyen (mismas
posiciones con repartición al azar) los átomos
del solvente (matriz A) en la red cristalina.
La estructura no cambia (si A era FCC, queda
la aleación FCC).
La red puede ser
levemente distorsionada
debido al cambio de
radio (promedio) de los
átomos
El porcentaje de soluto
en el solvente puede
Solvent atomsvariar de una fracción

Solute atoms

SOLUBILIDAD Y SOLUCIONES
SÓLIDAS
El cobre liquido y el níquel liquido
son totalmente solubles

FCC

Las aleaciones solidas de cobre y níquel
tienen solubilidad solida ilimitada

SOLUBILIDAD Y SOLUCIONES
SÓLIDAS

Para que un sistema de aleación tenga solubilidad sólida
sustitucional ilimitada, debe cumplir las reglas de HumeRothery:
1. Factor Tamaño: los átomos oiones deben tener un tamaño
semejante, con una diferencia de tamaño no mayor al 15%
2. Estructura Cristalina: deben tener la misma estructura
cristalina, de lo contrario podrá haber un punto de una
transición de una fase a otra con una estructura distinta.
3. Valencia: los iones deben tener la misma valencia, de lo
contrario se impulsará la formación de compuestos.
4. Electronegatividad:...
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