Polimorfismo y Alotropía

Erick Uriel Morales Cruz MetalurgiaMaestria en Ciencias de los Materiales

Polimorfismo A la misma composición, algunos elementos y compuestos pueden tener más de una estructura diferente: fenómeno conocido como polimorfismo

¿Polimorfismo o Alotropía ?

El termino alotropía se reserva por lo general para ese comportamiento en elementos puros, en tanto el polimorfismo es un termino mas general.

Alotropía en MetalesPor lo menos quince metales tienen esta propiedad y el hierro es el ejemplo mas conocido. A bajas temperaturas, el hierro tiene una estructura BCC, pero a temperaturas mas altas se conviene en estructuras FCC. Estas transformaciones dan los fundamentos para el tratamiento térmico del acero y el titanio.

Hierro

Hierro Gama 1148° C con solubilidad mayor que la ferrita

Hierro Alfa 727° C Baja solubilidad

Prisma Rectangular Centrado en el Cuerpo

Ferrita

Es estable solo a temperaturas muy altas y no tiene importancia practica en la ingeniería. Relativamente suave y dúctil. Magnética hasta 768°C “Temperatura Curie”

Austenita

Transformación Polimórfica de la ferrita (bcc) a a una (fcc). Es una fase importante en el tratamiento térmico de los aceros. Dúctil a temperaturas elevadas. Es NO magnética. Posee buena formabilidad.

Carbono

Alotropía del Carbono

Las propiedades del diamante y el carbono dependen de la estructura que formen los átomos de carbono. Esto resulta en propiedades físicas muy diferentes. Pese a que sus algunas de sus propiedades químicas son las mismas.

Diamante Cada carbono esta enlazado con otros 4 carbonos formando una estructura rígida tridimensional.

Esto vuelve al diamante el material mas duro conocido.

Pueden ser creados a partir de carbono puro a altas temperaturas y presiones.

Grafito

Cada átomo de carbono esta enlazado a otros 3 en el mismo plano formando una estructura hexagonal.

De los cuales un enlace es doble para cumplir con la tetra valencia de el carbono.

Lo cual lo vuelve sumamente suave y contiene planos que lo vuelven buen conductor de la electricidad.

Grafito

Capas de Grafito

Fulereno Conocido como C-60 que es una estructura en arreglo de pelota de futbol. Muy parecida a un domo geodésico. Nombrada así por el Arq. Buckminster Fuller

Materiales CerámicosDióxido de SilicioMineral mas abundante en la corteza terrestre. También es polimórfico, su transformación puede venir acompañada de un cambio de volumen durante el calentamiento o el enfriamiento y de no estar controlado podría agrietar el material.

Dióxido de Silicio