UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERIA CIENCIAS SOCIALES Y ADMINISTRATIVAS

Modificación estructural de solidos y sus propiedades por

efecto de la temperaturaPROF. GONZALEZ BERMEJO JUAN JOSE

GUTIERREZ SANTA MARIA CARLOSMOJICA MARIN JOSE CARLOSPIÑA ORTIZ RICARDO YABINSAENZ CERVANTES MIGUEL ALEJANDRO

TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES 2IV54

QUE ES UN SOLIDO?

Desde el punto de vista macroscópico, se aplica el nombre de sólido a sustancias rígidas y elásticas.

CATEGORIAS

Atendiendo a su estructura, podemos dividir los sólidos en dos grandes categorías:• Sólidos amorfos• Sólidos cristalinos perfectos e imperfectos

Los sólidos amorfos pueden ser considerados como líquidos sobre enfriados y en ellos los átomos o moléculas están fuertemente ligados pero no presentan ninguna regularidad en su distribución espacial.

SOLIDOS AMORFOS

Las moléculas de los sólidos amorfos están distribuidas azarosamente y cuyas propiedades físicas son idénticas en todas las direcciones (isotropia). Constan de una temperatura característica conocida como:

Temperatura de transición vitria (Tg) donde sus propiedades suelen experimentar cambios importantes.

PROPIEDADES DE LOS SOLIDOS

AMORFOS

Existen varios métodos de obtención de estos sólidos. Uno de los métodos más antiguos y más empleados es el de la fundición templada, del que se conocen algunas variedades:

• Bloque congelado• Templado con líquido• Templado al aire• Condensación del vapor

Cabe destacar que un mismo compuesto, según su estado de solidificación, puede formar un sólido amorfo o una red cristalina.

Sólido amorfo destacado: Vidrio.

OBTENCIÓN DE SÓLIDOS AMORFOS:

ESTRUCTURA

SOLIDOS

CRISTALINOSLos sólidos cristalinos se caracterizan por poseer una periodicidad casi perfecta en su estructura; es decir, los cristales están formados por una disposición periódica de átomos o moléculas.

Los sólidos cristalinos pueden ser de carácter iónicos, covalentes, moleculares o metálicos.

Existe una variedad de sólidos cristalinos tales como la sal de mesa (Cloruro de sodio NaCl) y el azúcar (sacarosa C12H22O11). A su vez existen otros elementos con estructura cristalinas como el Silicio, el Germanio y el Galio.

ESTRUCTURA

CRISTALINOS PERFECTOS E IMPERFECTOS

Los cristales perfectos no existen, la superficie del sólido es un punto de intersección pues la red cristalina termina en ese punto.

Las imperfecciones de un sólido cristalino no tienen porque ser malas, gracias a las imperfecciones es más fácil formar aleaciones.

11. Se disuelve la alúmina en criolita fundida(F6AlNa3), que protege al baño de la oxidación, a una temperatura de unos 1 000 °C, y se la somete a un proceso de electrólisis que descompone el material en aluminio y oxígeno

La obtención del aluminio a partir de la bauxita, precisa de gran cantidad de energía, por lo que es importante su reciclado.

 

FRACTURA FRÁGIL Este tipo de fractura se suele producir una mala elección del material o por un mal diseño.Características:Este tipo de fractura es típica de materiales sin zona plástica.Es típica de materiales con zonas de acumulación de tensiones.Las temperaturas bajas favorecen este tipo de fractura. Para un determinado material puede determinarse una temperatura por debajo de la cual el material puede romperse por fractura frágil, esta temperatura se conoce como temperatura de transición de fractura frágil. Existe también una temperatura correspondiente para el caso de fractura dúctil.

 

FRACTURA DÚCTIL Características:

Este tipo de fractura es típica de materiales con zona plástica.Es típica de materiales sin zonas de acumulación de tensiones.Las temperaturas elevadas favorecen este tipo de fractura. Para un determinado material puede determinarse una temperatura por debajo de la cual el material puede romperse por fractura dúctil, esta temperatura se conoce como temperatura de transición de fractura dúctil.

FLUENCIA TÉRMICAMateriales sometidos a tensiones constantes y a temperaturas elevadas respecto a cada material. Este fenómeno es de gran importancia en materiales refractarios.

ETAPAS• Fluencia primaria o primera fase: al aplicar un esfuerzo el

material se deforma permanentemente.

• Fluencia secundaria: se va produciendo una deformación constante en el tiempo. El material se está endureciendo pero al mismo tiempo está a temperatura elevada y se produce reblandecimiento. La pendiente es función de la relación endurecimiento-reblandecimiento. La fluencia secundaria debe ser lo más larga posible.

• Fluencia terciaria: material muy deformado. El material se deforma rápidamente y acaba rompiéndose.