Nucleantes
Equilibrio y Cinética en Sólidos Facultad de Ciencias Físicas Universidad Complutense de Madrid d d l d d d
Benjamín Bruña Adrián Díaz Manolo García David Maeso Manuel Monasterio David Poudereux Enrique Sánchez Gabriel Sánchez Gabriel Sánchez
Esquema
Mecanismos de nucleación:
Homogénea H é Heterogénea
Definición de agente nucleante. f ó d lFunción principal: ayudar a las esferulitas. Aplicaciones
Nucleación homogénea
Tendremos nucleación homogénea si en un líquido fundido el sistema proporciona átomos para formar los fundido el sistema proporciona átomos para formar los núcleos.
Nucleación homogénea
Tendremos nucleación homogénea si en un líquido fundido el sistema proporciona átomos para formar los fundido el sistema proporcionaátomos para formar los núcleos. Es necesario un gran número de átomos para alcanzar el radio crítico (mayor número que en la nucleación radio crítico (mayor número que en la nucleación heterogénea)
Nucleación heterogénea
Tendremos nucleación heterogénea si la nucleación sucede en un líquido sobre la superficie del recipiente sucede en un líquido sobre la superficie del recipienteque lo contiene, impurezas insolubles u otros materiales estructurales agentes nucleantes No necesita tanto subenfriamiento como nucleación homogénea
Nucleación heterogénea
Tendremos nucleación heterogénea si la nucleación sucede en un líquido sobre la superficie del recipiente sucede en un líquido sobre la superficie del recipiente que lo contiene, impurezas insolubles u otros materiales estructurales agentes nucleantes No necesita tanto subenfriamiento como nucleación homogénea
Implica: 1. Disminución de átomos respecto del radio crítico
Nucleación heterogénea
Tendremos nucleación heterogénea si la nucleación sucede en un líquido sobre la superficie del recipiente que q p p q lo contiene, impurezas insolubles u otros materiales estructurales agentes nucleantesNo necesita tanto subenfriamiento No necesita tanto subenfriamiento como nucleación homogénea
Implica: 1. Disminución de átomos respecto del radio crítico 2. Proporcionar superficies donde formar el sólido
Definición de D fi i ió d Agente Nucleante Agente Nucleante
“Sustancia (añadida o presente) que induce en un material la nucleación, tanto homogénea n material la n cleación tanto homogéneacomo heterogénea, variando las condiciones de cristalización (tanto la temperatura como la ) velocidad)”.
Ejemplo: Agua subenfriada
El agua pura no se congela a 0 grados centígrados, sino a ‐42 grados, si no hay centígrados sino a 42 grados si no hay agentes nucleantes que intervengan en el proceso
Características C t í ti
¿Como funcionan los agentes nucleantes? C f i l l ? • Cuando lospolímeros semicristalinos se cristalizan mediante un proceso de enfriamiento, se organizan lamelas desde un núcleo primario desde una macroestructura llamada esferulita primario, esferulita. Esta estructura continúa creciendo hasta que afecta a una esferulita cercana, cesando así su crecimiento. • Las propiedades de los polímeros incluyendo características polímeros, ópticas y físicas dependen del tamañofinal de las estructuras de las esferulitas.
Mecanismo de Funcionamiento
Material fundido
Proceso de enfriamiento
Formación de pequeños núcleos de cristal
Crecimiento de núcleos
Cristalización del sólido finalizada
Esferulitas adyacentes se juntan
Con forma de esferulitas
Mecanismo de Funcionamiento
Material fundido
Proceso de enfriamiento
Formación de pequeños núcleos de cristal
Crecimiento de núcleos
Cristalización del sólido finalizada
Esferulitas adyacentes se juntan
Con forma de esferulitas
Mecanismo de Funcionamiento
Material fundido
Proceso de enfriamiento
Formación de pequeños núcleos de cristal
Crecimiento de núcleos
Cristalización del sólido finalizada
Esferulitas adyacentes se juntan...
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