ciencia de los materiales

Ciencia de los Materiales

Tarea B.

1. Ciertos metales que son solidificados por enfriamiento ultrarrápido en forma de láminas de espesores de décimas de milímetro o menos dan lugar aestructuras de simetría 5. Esto es proyectados en un plano, los átomos o grupos de átomos se arreglan en forma de pentágono. De acuerdo a las 14 celdas de Bravais, estos agrupamientos son prohibidos. Por ello,a los materiales que exhiben estos arreglos se les conoce como cuasicristales.
a) Demostrar que una superficie plana es posible cubrirla totalmente con figuras geométricas iguales, ya sea contriángulos (simetría 3), cuadrados o rectángulos o rombos (simetría 4), hexágonos (simetría 6), octágonos (simetría 8), etc. Pero no es posible cubrirla totalmente con pentágonos (por ejm. los gajos de unbalón de futbol pueden tener solo forma hexagonal o combinadas con pentágonos y no únicamente pentágonos).
b) Investigar y reportar las composiciones químicas y nombres genéricos de 5 materiales cuyosátomos o grupos de átomos están arreglados como cuasicristales. ¿Cuáles serían las aplicaciones de este tipo de materiales?

2. Demostrar que dado el cambio en la energía libre de Gibbs de unnúcleo heterogéneo como;
∆G (heterogéneo) = (-4π r3 ∆GV / 3 + 4 π r2 σl,s) (2 -3 cosθ + cos3 θ) / 4 ,
el radio crítico (rC) resulta;
rC = 2 σl,s / ∆GV ,
y como ∆GV = ∆H ∆T / Tf, entonces;
rC = 2 σl,sTf / ∆H ∆T ,
lo que indica que la formación de núcleos heterogéneos también requiere de un subenfriamiento ∆T ( = Tf – T).

3a. Obtener el radio crítico y el cambio en la energía libre de Gibbs(∆G) para la formación de un núcleo crítico para plata (Ag) que se funde y se vierte en un molde, a un subenfriamiento de 10°C (K). En esas condiciones se observó que el ángulo de la recta tangente a lasuperficie del núcleo y el molde es de 30°.
b) Obtener la fracción de crecimiento dendrítico de la Ag en las condiciones del inciso anterior.
c) Se ha establecido que en la solidificación los...