Solidificacion, Nucleacion

SOLIDIFICACIÓN.
En prácticamente todos los metales y aleaciones así como en muchos semiconductores compuestos cerámicos y polímeros el material en algún momento de su procesamiento es líquido.

El líquido se solidifica al enfriarse por debajo de su temperatura de solidificación. El material puede ser utilizado tal y como se solidificó o puede ser procesado posteriormente mediante trabajomecánico o tratamiento térmico. Las estructuras producidas durante la solidificación afectan las propiedades mecánicas e influyen sobre el tipo de procesamiento posterior. En
particular se puede controlar la forma y el tamaño de los granos mediante la solidificación.

Durante la solidificación el arreglo atómico cambia de un orden de cono alcance a un orden de largo alcance es decir a una estructuracristalina. La solidificación requiere de dos pasos nucleación y crecimiento.

NUCLEACION
En contexto de la solidificación, el termino nucleacion indica la formación de los primeros pequeños cristales de nanotamaño en el material fundido .Por ejemplo, cuando el agua empieza a congelarse, primero se forma cristales de hielo de nanotamaño, llamados núcleos .En un sentido más amplio eltérmino nucleacion indica la etapa inicial de la formación de una fase a partir de otra. Cuando un vapor se condensa en un liquido, las gotas de liquido, de tamaño en nanoescala aparecen cuando comienza la condensación y se llaman núcleos.
En conclusión: La nucleacion es el proceso físico por el cual se produce una fase nueva en un material .En el caso de la solidificación, indica la formación departículas solidas diminutas y estables en el líquido.
NUCLEACIÓN HOMOGÉNEA.
Cuando el Líquido se enfría lo suficiente por debajo de la temperatura de solidificación de equilibrio, se combinan dos factores para favorecer la nucleación Primero se agrupan los átomos para formar embriones más grandes. Segundo la mayor diferencia energía libre de volumen entre el líquido y el sólido reduce el tamañocrítico del núcleo. La nucleación homogénea ocurre cuando él su enfriamiento es lo suficiente como para causar la formación de un núcleo estable.

CRECIMIENTO
Una vez que se forman los núcleos sólidos de una fase (en un líquido o en otra fase sólida), comienza el crecimiento conforme se fijan más átomos a la superficie del solido. La naturaleza del crecimiento de los núcleos sólidosdepende de cómo se elimina el calor del material fundido .Por ejemplo, el vaciado de un metal fundido en su molde .Supondremos que tenemos un metal casi puro, y no una aleación, porque, en la mayoría de los casos, la solidificación de las aleaciones es distinta (dado que se lleva a cabo dentro de un intervalo de temperaturas). En el proceso de la solidificación, se deben eliminar dos clases de calor:el calor específico del líquido y el calor latente de fusión para el crecimiento.
En conclusión: El crecimiento es el proceso físico por el cual una fase nueva aumenta de tamaño. En el caso de la solidificación, se refiere a la formación de un sólido estable cuando se solidifica el líquido.
Macro estructura: características de la estructura de los materiales que generalmente puede ser observadaa simple vista.

Microestructura: estructura que forma parte de otra estructura más amplia.

Fase: fase a cada una de las partes macroscópicas de una composición química y propiedades físicas homogéneas que forman un sistema. Los sistemas monofásicos se denominan homogéneos, y los que están formados por varias fases se denominan mezclas o sistemas heterogéneos.

Estado:

Metal puro:define un metal como un material en el que existe un solape entre la banda de valencia y la banda de conducción en su estructura electrónica (enlace metálico). Esto le da la capacidad de conducir fácilmente calor y electricidad, y generalmente la capacidad de reflejar la luz, lo que le da su peculiar brillo. En ausencia de una estructura electrónica conocida, se usa el término para describir el...