Ceramicos Conductores
Páginas: 5 (1229 palabras)
Publicado: 25 de agosto de 2011
INTRODUCCION
← Los materiales cerámicos son compuestos químicos inorgánicos o soluciones complejas, constituidos por elementos metálicos y no metálicos unidos entre sí principalmente mediante enlaces iónicos y/o covalentes.
← Entre sus principales características, se puede destacar que no son magnéticos, son malos conductores de calor y son por naturaleza materiales muy duros.← La superconductividad un estado de la materia, en el cual no existe resistencia eléctrica y además, no permite que el campo de fuerza de un imán penetre en su interior. Esta combinación de efectos eléctricos y magnéticos recibe el nombre de estado superconductor.
← Existen superconductores cerámicos los cuales son materiales comúnmente denominados como perovskitas.
fórmula ABX3,donde A y B son iones positivos de un elemento metálico y X un ion negativo de un elemento no metálico (como oxígeno, flúor, etc.). Tienen una estructura que, idealmente, presenta una simetría cúbica, donde los iones B están en el centro de octaedros formados por 6 iones X.
TEORIA
La teoría completa de cómo esto resulta en superconducción, fue desarrollada por John Barden, Cooper y JohnSchrieffer. Ella, por la inicial de estos tres investigadores, es conocida como la "Teoría BCS". Por ella obtuvieron el Premio Nobel de Física en 1972. De acuerdo a la teoría BCS, la supercorriente en la superconducción es transportada por muchos millones de pares Cooper. Es como el movimiento de muchas parejas en una pista de baile. Los miembros de cada pareja no necesitan estar juntos, pero tienen quesincronizar sus movimientos en el piso mientras otras parejas pasan entre ellos. La superconductividad se debilita si se rompe un par Cooper en un choque con un fonon. Pero para que esto suceda, el fonon tiene que tener suficiente energía como para romper la mutua atracción de los electrones. En las temperaturas cercanas al cero absoluto es poco probable que exista un fonon con suficiente energíacomo para romper el par Cooper. Pero si ésta se eleva sobre la temperatura crítica, más vibra la red y por lo tanto hay más y más fonones disponibles. Eventualmente, sobre la temperatura crítica, los pares Cooper se comienzan a quebrar más rápido que lo que se forman, lo que hace que el material pierda su propiedad de superconducción.
Desde mediados de la década del 80 han comenzado a aparecernuevos materiales superconductores. En este caso no se trata de metales o aleaciones, sino que óxidos de material cerámico. Lo interesante de ello es que no se necesita enfriarlos tanto, como los superconductores metálicos. En 1956, los investigadores Alexander Müler y George Bednorz, físicos de la IBM en Zurich, publicaron en una oscura revista de física alemana, que con una mezcla muy especialde lanthanium-barium y óxido de cobre, se lograba la propiedad de superconductividad a una temperatura de 35 grados Kelvin. Después de esto se produjo una enorme excitación y fueron muchos los investigadores que comenzaron a investigar diversas mezclas y se encontraron que algunas lograban la superconducción a temperaturas de 100 grados Kelvin. Con esto se abrían las puertas para su uso práctico,ya que no se necesitaba el helio líquido para enfriar, pudiendo hacerlo con nitrógeno líquido, que hierve a 77 grados Kelvin y tiene un costo veinte veces inferior al del helio líquido. Por este hallazgo, Müller y Bednorz obtuvieron rápidamente el premio Nobel de Física.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
← Capacidad de resistir temperaturas mas altas de operación del motor.
← Puede durar hasta10 veces mas que el motor convencional.
← Mayor rendimiento del combustible utilizado.
← Excelente resistencia a la corrosión.
← Menores pérdidas por fricción.
← No requiere refrigeración ni lubricación.
← Menor densidad.
← Mayor aprovechamiento de energía.
← Produce menos gases contaminantes
DESVENTAJAS
← Manufactura cerámica muy dificultosa.
←...
← Los materiales cerámicos son compuestos químicos inorgánicos o soluciones complejas, constituidos por elementos metálicos y no metálicos unidos entre sí principalmente mediante enlaces iónicos y/o covalentes.
← Entre sus principales características, se puede destacar que no son magnéticos, son malos conductores de calor y son por naturaleza materiales muy duros.← La superconductividad un estado de la materia, en el cual no existe resistencia eléctrica y además, no permite que el campo de fuerza de un imán penetre en su interior. Esta combinación de efectos eléctricos y magnéticos recibe el nombre de estado superconductor.
← Existen superconductores cerámicos los cuales son materiales comúnmente denominados como perovskitas.
fórmula ABX3,donde A y B son iones positivos de un elemento metálico y X un ion negativo de un elemento no metálico (como oxígeno, flúor, etc.). Tienen una estructura que, idealmente, presenta una simetría cúbica, donde los iones B están en el centro de octaedros formados por 6 iones X.
TEORIA
La teoría completa de cómo esto resulta en superconducción, fue desarrollada por John Barden, Cooper y JohnSchrieffer. Ella, por la inicial de estos tres investigadores, es conocida como la "Teoría BCS". Por ella obtuvieron el Premio Nobel de Física en 1972. De acuerdo a la teoría BCS, la supercorriente en la superconducción es transportada por muchos millones de pares Cooper. Es como el movimiento de muchas parejas en una pista de baile. Los miembros de cada pareja no necesitan estar juntos, pero tienen quesincronizar sus movimientos en el piso mientras otras parejas pasan entre ellos. La superconductividad se debilita si se rompe un par Cooper en un choque con un fonon. Pero para que esto suceda, el fonon tiene que tener suficiente energía como para romper la mutua atracción de los electrones. En las temperaturas cercanas al cero absoluto es poco probable que exista un fonon con suficiente energíacomo para romper el par Cooper. Pero si ésta se eleva sobre la temperatura crítica, más vibra la red y por lo tanto hay más y más fonones disponibles. Eventualmente, sobre la temperatura crítica, los pares Cooper se comienzan a quebrar más rápido que lo que se forman, lo que hace que el material pierda su propiedad de superconducción.
Desde mediados de la década del 80 han comenzado a aparecernuevos materiales superconductores. En este caso no se trata de metales o aleaciones, sino que óxidos de material cerámico. Lo interesante de ello es que no se necesita enfriarlos tanto, como los superconductores metálicos. En 1956, los investigadores Alexander Müler y George Bednorz, físicos de la IBM en Zurich, publicaron en una oscura revista de física alemana, que con una mezcla muy especialde lanthanium-barium y óxido de cobre, se lograba la propiedad de superconductividad a una temperatura de 35 grados Kelvin. Después de esto se produjo una enorme excitación y fueron muchos los investigadores que comenzaron a investigar diversas mezclas y se encontraron que algunas lograban la superconducción a temperaturas de 100 grados Kelvin. Con esto se abrían las puertas para su uso práctico,ya que no se necesitaba el helio líquido para enfriar, pudiendo hacerlo con nitrógeno líquido, que hierve a 77 grados Kelvin y tiene un costo veinte veces inferior al del helio líquido. Por este hallazgo, Müller y Bednorz obtuvieron rápidamente el premio Nobel de Física.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
← Capacidad de resistir temperaturas mas altas de operación del motor.
← Puede durar hasta10 veces mas que el motor convencional.
← Mayor rendimiento del combustible utilizado.
← Excelente resistencia a la corrosión.
← Menores pérdidas por fricción.
← No requiere refrigeración ni lubricación.
← Menor densidad.
← Mayor aprovechamiento de energía.
← Produce menos gases contaminantes
DESVENTAJAS
← Manufactura cerámica muy dificultosa.
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