Ceramica y refractarios problemas
Enviado por Renzo Diaz • 12 de Mayo de 2016 • Tareas • 1.952 Palabras (8 Páginas) • 1.945 Visitas
[pic 1]
CERÁMICA Y REFRACTARIOS
“Solución de Problemas de Cerámica”
ALUMNOS:
DIAZ MUGRUZA, Renzo
MANCHEGO VASQUEZ, Martin
VALLADOLID ARQUINIO, Rodolfo
CARDENAS RIVERA, Emilio
SANTOS CARPIO, Juan Carlos
DOCENTE:
Ing. Joaquín Abarca López
HUACHO - PERÚ
2015
PROBLEMAS
- Calcule el parámetro de red, factor de empaquetamiento y densidad que se espera para el BaTiO3 (figura 14 – 1 (a)) utilizando los datos de los apéndices.
Solución:
Calculo de la densidad teórica:
Para el BaTiO3 con celda tetragonal (tc), se tiene: a = b = 3.992 x 10-8 cm y c = 4.036 x 10-8 cm. El volumen de la celda tetragonal está dada por: Vcelda = a2c.
Por tanto, se tiene una densidad teórica de:
[pic 2]
[pic 3]
Factor de empaquetamiento:
R ti = 0.071 nm, RO2 = 0.146 nm, R Ba = 0.113 nm
M ti = 47.88, M O2 = 16, M Ba = 137.33
[pic 4]
N = 1→ 1 de Bario, 1 de Titanio, 3 catión de oxígeno.
Vs= 1 x 4/3 π R3 + 1 x 4/3 π R3 + 3 x 4/3 π R3 = 4/3 π (1 R3 + 1 R3 + 3 R3)
Vs = 4.1888 x ((1 x 0.113 x 10 -7)3 + (1 x 0.071 x 10-7)3 + (3 x 0.146 x 10-7)3)
Vs = 4.665 x 10-23
[pic 5]
Parámetro de red:
Vcelda = 6.43 x 10-23
Vcelda = a2c
6.43 x 10-23 = a2 x 4.036 x 10-8
a2= 1.59 x 10-15
a = [pic 6]
a = 3.988 x 10-8cm = 3.988 Ȧ
- Calcule el factor de empaquetamiento y la densidad esperadas para el MgAl2O4 (figura 14 – 1 (c)), si el parámetro de red es de 8.08 A.
Solución:
Calculo de la densidad teórica:
Para el MgAl2O4, con celda cubica, se tiene: a = 8.08 x 10-8 cm. El volumen de la celda cubico está dado por Vcelda = a3.
Por tanto, se tiene una densidad teórica de:
[pic 7]
[pic 8]
Factor de empaquetamiento:
R Mg = 0.072 nm, R O2 = 0.140, R Al = 0.053
M Mg = 24.32, M O2 = 16, M Al = 27
[pic 9]
N = 8 → 8 aniones de Magnesio, 16 cationes de Aluminio, 32 catión de oxígeno.
Vs= 8 x 4/3 π R3 + 16 x 4/3 π R3 + 32 x 4/3 π R3 = 4/3 π (8 R3 + 16 R3 + 32 R3)
Vs = 4.1888 x ((8 x (0.072 x 10 -7)3) + (16 x (0.053 x 10-7)3 + (32 x (0.140 x 10-7)3)
Vs = 3.90 x 10-22
[pic 10]
[pic 11]
- El cuarzo (SiO2) tiene una estructura cristalina hexagonal, con parámetros de red de ao = 0.4913 nm y Co = 0.5405 nm y con densidad de 2.65 g/cm3. Determine:
- El número de grupos SiO2 en el cuarzo.
Solución:
Vc = [pic 12]
Vc= [pic 13]
Vc= [pic 14]
Vc= 3.39 x [pic 15]
M Si = 28.09, M O = 16
Peso: 28.09 + 2(16) = 60.09
[pic 16]
[pic 17]
N de átomos = [pic 18]
[pic 19]
- El factor de empaquetamiento de la celda unitaria de cuarzo.
Solución:
[pic 20]
R Si = 0.040, R O = 0.140
N = 9 → 9 de silicio, 18 de oxigeno
Vs = 9 x x π R3 + 18 x x π R3 = x π (9 R3 + 18 R3)[pic 21][pic 22][pic 23]
Vs = x π (9 R3 + 18 R3)[pic 24]
Vs = 4.188 x ((9 x (0.040 x 10-7)3) + (18 x (0.140 x 10-7)3))
Vs = 2.093 x 10-22
= 5.557[pic 25]
- El carburo de tungsteno (WC) tiene una estructura hexagonal, con parámetros de red de ao = 0.291 nm y Co = 0.284 nm. Si la densidad del WC es de 15.77 g/cm3, determine el número de átomos de tungsteno y de carbono por celda.
Solución:
Vc = [pic 26]
Vc= [pic 27]
Vc= [pic 28]
Vc= 6.248 x [pic 29]
M W = 183.85, M C = 12.011
Peso: 183.85 + 12.011 = 195.861
[pic 30]
[pic 31]
N de átomos = [pic 32]
[pic 33]
- Determine si los siguientes productos son orto silicatos, piro silicatos, metal silicatos o tipos de cerámicos laminares.
Solución:
- FeO.SiO2
Inosilicatos.
- Li2O.Al2O3.4SiO2
Inosilicatos.
- 2CaO.MgO.2SiO2
Inosilicatos.
- 3BeO.Al2O3.6SiO2
Ciclosilicatos.
- CaO.Al2O3.2SiO2
Tectosilicatos.
- Al2O3.2SiO2
Neso silicatos.
- La densidad de la forsteritaortorrómbica (Mg2SiO4) es de 3.21 g/cm3 y los parámetros de red son ao= 0.476 nm, bo = 1.020 nm y Co = 0.599 nm. Calcule el número de iones de Mg+2 y el número de grupos iónicos de Si de cada celda unitaria.[pic 34]
Solución:
M Mg = 24.32, M Si = 28.086, M O = 16
Peso total: 2 x (24.32) + 28.086 + 4 x (16) = 140.726
V celda = a x b x c
V celda = 0.476 x 10-7 x 1.020 x 10 -7 x 0.599 x 10-7 = 2.90 x 10-22
[pic 35]
[pic 36]
N de átomos = = 3.984[pic 37]
N de átomos = 3.984 = 4
Numero de iones del Mg+2
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