TRANSFORMACIONES ALOTRÓPICAS O POLIMORFAS 2

TRANSFORMACIONES ALOTRÓPICAS O POLIMORFAS

Los materiales que pueden tener más de una estructura cristalina se llaman alotrópicos, polimorfos o polimórficos. El término alotropía suele reservarsepara este comportamiento en los elementos puros, mientras que polimorfismo se usa para los compuestos. Habrán notado que en la tabla 3-2 hay algunos metales, como el hierro y el titanio (HCP), quetienen más c una estructura cristalina. A bajas temperaturas, el hierro tiene la estructura BCC, pero a mayores temperaturas se transforma en una estructura FCC. Estas transformaciones dan como resultadocambios en las propiedades de los materiales y son la base del tratamiento térmico de los aceros y de muchas otras aleaciones.
Estructura Cristalina
Metales típicos
Átomos por celda
Numero decoordinación
Punto de fusión
Cubica centrada en el cuerpo (CC)
Fe,
Ti
2
8
912ºC,
833ºC a 1660ºC
Cubica centrada en las caras (CCC)
Fe
4
12
912ºC a 1392ºC
Hexagonal compacta (HC)
Ti
2
12
833ºC

Conforme lapresión y la temperatura cambian, la distancia inter atómica y el nivel de vibración cambian, de tal manera que una estructura deja de ser estable bajo estas nuevas condiciones produciéndose un cambio.Este cambio es denominado transformación alotrópica o polimórfica.

Estas transformaciones dan como resultado cambios en las propiedades de los materiales y son la base del tratamiento térmico de losaceros y de muchas otras aleaciones. Muchos materiales cerámicos, como la Sílice (Si02) y la zirconita (anhídrido de zirconia, dióxido de zirconio u óxido de zirconio, Zr02), también son polimórficos.Durante su calentamiento o enfriamiento, la transformación puede acompañarse de un cambio de volumen; si no se controla en forma adecuada, este cambio de volumen hace que el material cerámico, que esfrágil, se agriete y fracture. Por ejemplo, para la zirconia (Zr02), la forma estable a temperatura ambiente de ~25 °C es la monoclínica. Al aumentar la temperatura, hay estructuras cristalinas más...