nucleacion
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NUCLEACION
Nucleación
Formación de los primeros pequeños cristales de tamaño nano.
Se relaciona con las transiciones de fase.
ΔG es la energía libre, la diferencia de energías del liquido y el solido. Es lo que provoca la solidificación.
Nucleación
Cuando se forma un solido se crea una interfaz solido-liquido.
La energía total del sistema ΔG cambia al variar el tamaño del solido.
El solido es un embrión si su radio es menor al radio critico, y un núcleo si su radio es mayor al radio critico
Embriones
Los embriones son termodinámicamente inestables. Entonces: ¿Por que pueden crecer? La solidificación no comienza a temperaturas
termodinámicas de solidificación, se necesita llevar la temperatura por debajo de la temperatura de solidificación, ósea sub-enfriar.
En realidad los líquidos NO solidifican a su temperatura de fusión y NO hierven a su temperatura de ebullición.
Nucleación Homogénea
Existen 2 factores que favorecen la nucleación: La perdida de energía térmica. La mayor diferencia de energías libres de
volumen entre el solido y liquido.
La nucleación homogénea se da cuando el subenfriamiento es lo suficientemente grande para crear un núcleo estable.
Nucleación Heterogénea
Ocurre cuando la nucleación se lleva acabo en las superficies del liquido. Las provocan las impurezas. En contacto con el liquido. En las paredes del recipiente.
Solo se deben agrupar algunos átomos en la impureza, y se necesita menor subenfriamiento.
Velocidad De Nucleacion
Es la cantidad de núcleos formados por unidad de tiempo.
En la nucleación Homogénea, la velocidad de nucleación depende dela velocidad con la que se baje la temperatura.
En la nucleación Heterogénea, depende de los agentes nucleantes que se introduzcan.
Endurecimiento Por Tamaño De Grano
Impurezas en el liquido
Impurezas en el molde
Nucleación heterogénea
Cuando se introducen intencionalmente partículas nucleantes en el liquido , se llama refinamiento de grano o inoculación; y a las partículas hacen un tamaño de grano mas fino.
La refinación de grano o
incoación
Un mayor cantidad de
granos
Una mayor superficie de
limites de grano
Un endurecimiento en los metales
Mecanismos de Crecimiento
La naturaleza del crecimiento de los núcleos sólidos dependen de cómo se extraiga o elimine el calor del material fundido.
Calor especifico del liquido
Calor latente de
fusión
Primero se debe eliminar el calor especifico, por radiación, conducción. Hasta que el liquido se enfría a su temperatura de solidificación.
Este se encuentra en la interfaz solido-liquido, y la manera en la que se va a eliminar este tipo de calor va a determinar el mecanismo de crecimiento del material y su estructura final.
Crecimiento Planar
Cuando una protuberancia comienza a crecer en el frente de solidificación, se encuentra rodeada por liquido con temperaturas mayores; por lo tanto el crecimiento se detiene hasta que se empareja con el resto de la interfaz.
Este tipo de crecimiento se llama crecimiento planar y se da por el movimiento de una interfaz solido-liquido lisa hacia el liquido.
Se da en un liquido cuando:•El Liquido es inculado• Se enfría bajo condiciones de equilibrio.•No es subenfriado•El crecimiento nuclear es heterogéneo.
Crecimiento Dendrítico
Se forma en la interfaz una protuberancia llamada dendrita y esta crece ya que el liquido delante del frente de solidificación esta subenfriado.
Tambien se pueden formar brazos secundarios y terciarios de dendrita sombre el tallo primario para acelerar el desplazamiento de calor latente.
Se da en un liquido cuando:•El Liquido no se inocula•Es subenfriado para que solidifique•Mala nucleación•El crecimiento nuclear es heterogéneo.
Tiempo de Solidificacion
La rapidez de solidificación depende de la velocidad de enfriamiento (la rapidez de extraccion de calor).
El calor comienza en las superficie donde el calor se dispersa hacia las paredes del molde que lo rodea.
Efectos Sobre la Estructura y Propiedades
El tiempo de solidificación afecta el tamaño de las dendritas. El tamaño de una dendrita se determina midiendo los SDAS y el tamaño de los brazos se reduce cuando la pieza solidifica con mayor rapidez.
Una res de dendrita fina y alargada produce propiedades conductoras de calor latente hacia el liquido subenfriado.
La distancia pequeña entre brazos secundarios se relaciona con mayores resistencias y mejor ductilidad.
Curvas de Enfriamiento
Pregunta ¿?
A que se refiere con que el arreglo atómico de los materiales cristalizados cambia de un orden de corto alcance a uno de largo alcance. (Durante la solidificación de los materiales que cristalizan).
En la industria se utiliza también el proceso de solidificación como paso de procesamiento primario. ¿Que significa?
Pregunta ¿?
Por que al bajar la temperatura la difusión atómica se hace mas lenta. Que significa esto. Y por que afecta el proceso de solidificación.
(Osea que lo hace mas lento )
Pregunta 3
Que son materiales a granel, y por que dice que el resultado del problema 8-1 no es correcto en sentido estricto.
Bien bien… Que son los vidrios metalicos??
Preguntar sobre el crecimiento planar
En que consiste la atomización
En que consiste que: los granos pequeños o las dendritas en la zona de enfriamiento rápido también pueden disgregarse o seccionarse devido a fuertes corrientes de convección que se establecen a medida que comienza a solidificar la pieza. ¿? ¿? P. 379
Por que muestran comportamiento isotropico, a que se refiere??
Que es un lodo. P 381
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