Microestructura Y Propiedades De Los Materiales

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE PACHUCA

MATERIA: TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES

TRABAJO: RESUMEN UNIDAD I (MICROESTRUCTURA Y PROPIEDADES DE LOS MATERIALES)

CARRERA: INGENIERÍA ELÉCTRICA

1.1 SOLUCIONES SOLIDAS Y FASES INTERMEDIAS

Los líquidos completamente miscibles entre si en todo el rango de composición desde A puro a B puro, o sea que se forma una solucio9n homogénea de fase sencilla a cualquier composición con los átomos o moléculas de una de las componentes dispersas al azar en la otra. La componente mas abundante se llama solvente y la otra se llama soluto.

Los líquidos apenas son parcialmente solubles, o miscibles, uno en el otro. Por tanto, si solamente hay una pequeña cantidad de soluto y una gran cantidad de solvente se forma una solución homogénea de una sola fase.

En una solución solida los átomos del soluto están distribuidos en todo el cristal solvente, y se mantiene la estructura cristalina del solvente. Los átomos de la solución pueden ser recibidos en dos formas distintas.

Cuando se examina el grado de solubilidad solida no solamente se debe considerar la estructura cristalina y el tamaño atómico, sino también la valencia. Cuando las valencias de las componentes difieren considerablemente, hay cierta tendencia, como a formar compuestos intermedios o intermetalicos.

Normalmente estos compuestos se forman en o cerca de composiciones que corresponden a una razón sencilla de componentes, tales como AB, AB2 y pueden existir en un rango de composiciones alrededor de la relación sencilla. Con frecuencia tienen una estructura cristalina que difiere de la correspondiente a cualquier componente.

Los diagramas de fase de equilibrio de la plata aleada con lo9s elementos, ilustran bien los efectos del tamaño atómico y valencia. La plata y el oro son completamente miscibles entre si, ya que tienen los mismos tamaños atómicos y ambos son monovalentes. El cobre también es monovalente, pero los átomos de Cu y Ag difieren en tamaño9, lo que hace que solamente sean parcialmente solubles entre si. El aluminio tiene átomos de tamaño semejante a los de la plata, pero en trivalente por tanto se forman compuestos intermedios en el sistema Ag-Al.

1.2 DIAGRAMAS DE FASE DE EQUILIBRIO

Al hacer referencia a las composiciones en este capitulo, normalmente se indicara el porcentaje por peso de cada componente, que algunas veces se presentan por % por peso. Sin embargo, ocasionalmente es útil hacer referencial porcentaje por numero de átomos o porcentaje atómico.

Se supone que hay miscibilidad completa en la fase liquida

• Miscibilidad completa

Generalmente se compila información obtenida de distintas técnicas experimentales para construir un diagrama de fase. Sin embargoi, la técnica mas ampliamente usada es el análisis térmico cuando el interés primordial es en trasformaciones liquido-solido. El análisis térmico es sencillamente el registro de las curvas de calentamiento y enfriamiento para una serie respectiva de composiciones dentro del sistema elegido.

El diagrama de fase de equilibrio no solamente indica cuantas fases existen en un material dado a una temperatura determinada, sino que también de la composición y proposiciones relativas de las fases.

• Miscibilidad solida parcial

La miscibilidad solida parcial produce dos tipos marcados de diagramas de fase de equilibrio; la eutéctica y la peritectica.

Eutéctica: para estudiar el diagrama de fase eutéctica, se emplea el mismos enfoque que el usado para la miscibilidad solida completa, o sea que se examinan las curvas de enfriamiento para una diversidad de aleaciones en un sistema especifico plomo-estaño y de aquí se grafican el solido y el liquido.

El diagrama de fase y la curva de enfriamiento muestran que una aleación de la composición eutéctica se solidifica completamente a la temperatura eutéctica. A la temperatura eutéctica, todo liquido, que desde luego es de la composición eutéctica se solidifican formando una mezcla intima de las fases.

1.3 CERAMICAS

Cerámicas- materiales cristalinos

En el planeta tierra el silicio y el oxigeno corresponden aproximadamente el 75% de los elementos que existen en la corteza terrestre estos materiales son abundantes y económicos. Muchas de las cerámicas utilizadas entran en la categoría de estos elementos. Una de las primeras cerámicas de este tipo fue la loza, es decir, utensilios de arcilla cocida.

Además de la loza común y las cerámicas blancas, las cuales están relacionadas, la arcilla es base de los productos estructurales de arcilla, como los ladrillos, tejas y tubos para drenaje.

La variedad en las cerámicas de silicatos refleja la diversidad de los minerales de silicatos que por lo regula, están disponibles para plantas locales de manufactura. Un ejemplo común es los refractarios los cuales son materiales estructurales resistentes a altas temperaturas y que juegan un papel importante en la industria.

Cerámica de vidrio

Entre los materiales cerámicos mas sofisticados están los vitro-cerámicas. Como su nombre implica, combinan la naturaleza de las cerámicas cristalinas con el vidrio, las vitro-cerámicas empiezan como utensilios relativamente ordinarios de vidrio.

El producto final de los vitro-cerámicas se caracteriza por una resistencia a los choques mecánicos y térmicos muy superiores a la cerámica convencional. La resistencia de los vitro-cerámicas a los choques mecanismos es muy grande debido, en gran medida, a la eliminación de los poros concentradores de esfuerzo. La resistencia a los choques térmicos resulta de los coeficientes de expansión térmica característicamente bajos de estos materiales.

Principales propiedades mecánicas

• Fractura por fragilidad: esta fractura por fragilidad es característica de las cerámicas, estos mismos son relativamente débiles en tensión pero relativamente fuertes en compresión

• Fatiga estática: para las cerámicas el fenómeno de fatiga se observa pero sin ser sometidos a cargas clínicas. La razón es que esta involucrado un mecanismo químico en lugar de un mecánico.

• Choque

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