Termicos

Cuestionario de Fundamentos de materiales
CAPITULO 5
Movimientos de átomos e iones en los materiales
1.- ¿Qué entiende por difusión de sólidos y de que depende?
La difusión indica el flujo neto de cualquier especie, como iones, átomos, electrones, vacancias y moléculas. La magnitud de este flujo depende del gradiente inicial de concentraciones y de la temperatura.
La difusión es elmovimiento de los átomos en un material.

2.- Enumere algunas aplicaciones de la difusión y explique cada una de ellas.
Cementación.- Aplicación de carbono en la superficie del acero para aumentar la dureza superficial como en los dientes de un engrane.
Nitruración.-introduce nitrógeno en la superficie de un material metálico.
Difusión de dopantes para dispositivos semiconductores.- Aplicado a laindustria microelectrónica con dopantes tipo n y tipo p.
Cerámicos conductores.- comúnmente son buenos aislantes pero hay como volverlos superconductores si son dopados correctamente. Se usan en productos como sensores de oxigeno en los automóviles, celdas de combustible y baterías.
Materiales magnéticos para discos duros.- Bombardeo con haces de iones.
Fabricación de botellas de plástico parabebidas y de globos de mylar.- no siempre es benéfica la difusión, en ciertos casos es deseable limitar el grado de difusión, por ejemplo:
En botellas de plástico debe de minimizarse la difusión de dióxido de carbono. Por eso se utiliza tereftalato de polietileno (PET).
En globos de mylar se utiliza PET con un recubrimiento de aluminio para evitar la difusión del helio.

3.- ¿Qué entiende pordifusión de vacancias?
En la autodifusión y en la difusión de átomos sustitucionales, un átomo deja su sitio de red y llena una vacancia cercana.

4.- ¿Qué entiende por difusión intersticial?
Cuando en la estructura cristalina hay un átomo o un ion intersticial pequeño, se mueve de un sitio intersticial a otro.
5.- ¿Qué es la energía de activación y la velocidad de difusión?
Un átomo que sedifunde debe oprimir o forzar a los átomos que lo rodean en su paso para alcanzar un nuevo sitio. Mayor energía de activación para un átomo sustitucional que un intersticial.
El flujo durante la difusión de define como la cantidad de átomos que atraviesan un plano de unidad de área por unidad de tiempo.

6.- Defina qué es el gradiente de concentración en un material.
Indica la forma en que lacomposición del material varía en función de la distancia.

7.- ¿Cuáles son los factores que afectan la difusión?
Temperatura y coeficiente de difusión.- La cinética del proceso de difusión depende de la temperatura. El coeficiente de difusión D se relaciona con la temperatura, de acuerdo con una ecuación de tipo Arrhenius.

8.- Enumere las diferentes clases de difusión y explique cada unade ellas.
Difusión volumétrica.-Los átomos se mueven a través del cristal, de un sitio regular o intersticial a otro. A causa de los átomos vecinos, la energía de activación es grande y la velocidad de difusión relativamente es lenta.
Difusión en límite de grano.- difusión en el límite de grano porque el empaquetamiento de átomos es malo en esas zonas y puede abrirse con mayor facilidad, laenergía de activación es baja.
Difusión superficial.- Es la más fácil, porque en la superficie hay menores restricciones para los átomos que se difunden.

9.- ¿Qué entiende por dopado y dopante en diferentes materiales?
Dopado.- es alterar su estructura a través de impurezas agregándole otros materiales ya sea para hacerlo mas resistente o menos resistente, mas conductor o menos conductor. etc.Dopante.- cualquier impureza que se agrega a un material para modificar su conductividad eléctrica.

10.- Explique cómo se efectúa el crecimiento de grano por difusión.
Cuando el crecimiento de grano ocurrirá cuando los átomos se difundan a través del borde de grano de un grano a otro.

11.- Defina. Coeficiente de difusión.
El coeficiente de difusión es indicativo de la velocidad de...