Experimental: System Improvements 1 Technical Modifications

9.1 Explique el principio de endurecimiento por refinamiento del tamaño de grano. Funciona a altas temperaturas?. Explique.

Se obtiene produciendo tamaños pequeños de granos.

9.2 Explique el principio de endurecimiento por deformación. Funciona a altas temperaturas?. Explique.

Se obtiene al aumentar la cantidad de dislocaciones y por lo tanto aumenta la resistencia del material. 9.3 Explique el principio de endurecimiento por solución sólida. Funciona a altas temperaturas?. Explique.

Se obtiene en los materiales metálicos al formar soluciones solidas, se introducen defectos puntuales. Los defectos puntuales que crean resisten el movimiento de las dislocaciones y créanle endurecimiento o reforzamiento.

9.4 Explique el principio de endurecimiento por dispersión de fases.

T_emper atura OJO no

Se hace en materiales metálicos por la formación de dispersiones ultra finas de una segunda fase. La interfaz entre la fase recien fromada y la matriz proporciona una resistencia adicional al movimiento de las dislocaciones, causando asi el reforzamiento de los materiales metalicos.

9.5 Que significa el termino fase?

Es cualquier porcion, que incluye la totalidad de un sistema fisicamente homogeneo en su interior y limitada por una superficie, de tal modo que es mecánicamente separable de todas las demas porciones. 9.6 Cuales son las distintas fases del agua?

agua liquida, hielo y vapor de agua.

9.7 Se sabe que el hielo existe como diversos polimorfos. Son ellos distintas fases del agua? Si, pues puede contener una de las fases existente. (OJO).

9.8 Escriba la regla de fases de Gibbs, suponiendo que se permite variar la presion y la tempetura. Explique con claridad el significado de cada termino.

2 + C = F + P. Describe la relacion entre la cantidad de componentes y la cantidad de fases para determinado sistema y las condiciones que pueden cambiarse (temperatura, presion, «).

Donde ³C´ es la cantidad de componentes quimicamente independientes, ³F´ es la cantidad de grados de libertad o cantidad variables que puede cambiar independientemente sin cambiar la cantidad de fases en equilibrio, ³P´ es la cantidad presente de fases.

9.9 Que es un diagrama de fases?

Muestra las fases que se espera esten presentes en un sistema bajo condiciones de equilibrio termodinamico.

9.10 Explique por que el diagrama P-T del H2O se considera diagrama de fases unario.

El diagrama P-T del H20 se considera diagrama de fases por que presenta la relacion de las fases liquidas, solidas y gaseosas. (OJO)

9.12Que es un punto triple?

Es el punto del diagrama de fases en donde coexisten las fases solidas, liquida y gaseosa en condiciones de equilibrio.

9.13 Cuales son las presiones y temperaturas de los puntos triples del agua y del CO2? El punto triple del agua esta a 273,16 K (0,01 C), y a una presion de 611.73 Pa.

El punto triple del dioxido de carbono esta a 216.55 K, y a una presion de 517 Pa. 9.16 Que es una fase metaestable?

Es una fase de un sistema con varios estados de equilibrio que tiene que exhibir durante un espacio determinado de tiempo un estado de equilibrio débilmente estable.

9.18 Por que tiene importancia el CO2 supercrítico en aplicaciones de procesamiento de materiales y medicinas?

Un fluido supercrítico es una sustancia que se encuentra en condiciones de presión y temperatura superiores a su punto crítico. El punto crítico representa la temperatura y la presión más elevadas a las que una sustancia puede existir como gas y como líquido en equilibrio. Un fluido supercrítico tiene la habilidad única de actuar como un gas (difundiéndose a través de sólidos) y como un líquido (disolviendo materiales). Además, puede fácilmente variar de densidad debido a cambios menores en la temperatura o  presión. Estas propiedades lo sitúan como un sustituto idóneo para los solventes orgánicos.

Generalmente el dióxido de carbono se comporta como un gas en el aire, o como un sólido, llamado hielo seco, cuando se congela. Por encima de su temperatura y presión crítica se comporta como un fluido supercrítico, y puede adoptar propiedades a medio camino entre un gas y un líquido.

El dióxido de carbono supercrítico es utilizado, por ejemplo, por los productores de café como un solvente para la descafeinización, por su baja toxicidad y su bajo impacto medioambiental.

9.19 Que es una solucion solida?

Una solucion solida es la obtención de una estructura cristalina similar formando una fase que es quimicamente homogenea en materiales metalicos o ceramicos.

9.20 Como pueden los sistemas ceramicos formar soluciones solidas? Haciendo uso de dos o mas compuestos o elementos.(OJO)

9.22Como se pueden controlar las propiedades dielectricas y magneticas de materiales como BaTiO3 y las ferritas, mediante la formación de soluciones solidas?

Si los procesos se manejan de forma correcta y homogenea, las particulas del titanio de Bario tendra una concentración uniforme de esos iones y formando soluciones solidas se pueden sintonizar las propiedades electricas de esos materiales al igual que la estabilidad termica de los componentes obtenidos, por igual tambien se pueden sintonizar, es decir, controlar las propiedades magneticas de las ferritas usando estos metodos de soluciones solidas.

9.23 Por que las formación de soluciones solidas de distintas composiciones de GaAs-AlAs produce LED de diversos colores?

La formación de soluciones solidas en semiconductores de arseniuro de galio y arseniuro de aluminio, nos  permite sintonizar el ancho de la banda, es decir cambian las propiedades electricas de los

semiconductores, en este caso el ancho de las bandas que se relaciona con el color de luz emitida por un diodo fabricado con un semiconductor de ancho de banda directo. Entonces estos diodos emisores de luz o LED de distintos colores se usan en sistemas de comunicaciones de fibra optica.

9.24 Se necesita tener 100% de solubilidad solida para formar una solucion solida de un material en otro?

Dependiendo del porcentaje de solucion solida del material anfitrion. (OJO).

9.26 Las soluciones solidas se pueden formar con tres elementos o con tres compuestos? Las soluciones solidas se pueden formar haciendo uso de dos o mas compuestos o elementos. 9.27 Que es un copolimero? Que ventajas tiene preparar un copolimero?

Es un polimero que se forma combinando dos o mas Monoceros distintos, en general con la idea de mezclar las propiedades de los polimeros individuales. Un monomero es una molecula que unida a otra moleculas del mismo tipo forman plimeros.

9.28 Que es un copolimero ABS? Describa algunas de las aplicaciones de este material.

Es un copolimero resultante de la los Monoceros de acrilonitrilo (A), butadieno (B) y estireno ( S). Es  parecido a una solucion solida porque tiene las funcionalidades de estos tre Monoceros y sus propiedades

se mezclan. Algunas aplicaciones: -Contenedores pequeños

-Dispositivos eléctricos y electrónicos -Interiores de aviones

-Paneles de instrumentos -Prototipos

-En la industria farmaceutica para revestimiento de áreas estériles 9.29 Que es el Dylark? Cuales son algunas de sus aplicaciones? Es un copolímero de anhidrido, estireno y maleico.

Se utiliza para los tableros delanteros de los automóviles.

9.30 Que otras sustancias se agragan al Dylark? Por que? Forman una solucion solida o una mezcla estos compuestos?

A este polimero se le agrega negro de carbono para protegerlo de los rayos ultravioletas y mejorar rigidez  junto a las fibras de vidrio y hule para tener tenacidad. Se recubre con vinilo para darle un terminado liso

y agradable.

9.31 Enuncie las reglas de Hume-Rothery. Explique.

 Factor tamano: los atomos o iones deben tener tamano semejante, con una diferencia de radio

atomico no mayor de 15% para minimizar la deformación de la red.

 Estructura cristalina: deben tener misma estructura cristalina o sino se llegara a un punto en el que

se presente una transicion de una fase a otra con una estructura distinta.

 Valencia: misma valencia, sino la diferencia de valencia impulsa la creacion de compuestos no de

soluciones.

 Electronegatividad: misma electronegatividad, sino se crean compuestos no de soluciones.

9.32Estas reglas se pueden aplicar a sistemas ceramicos?

 No se pueden aplicar a sistemas ceramicos, pues deben ser con estructuras cristalinas, es decir, las reglas de Hume-Rothery representan un conjunto de condiciones que deben cumplir las soluciones sólidas metálicas, para que tenga lugar la miscibilidad total entre las distintos componentes.

9.38 Cual es la funcion de pequenas concentraciones de Mg en las aleaciones de aluminio con que se fabrican las latas para bebidas?

Al ser um metal ligero, combinado con aleaciones de aluminio ayuda a la conservacion de los alimentos y  bebidas. Funciona como material refractario de oxido, muy util en envases de bebidas.

9.39 Por que los joyeros agregan pequenas cantidades de cobre al oro y a la plata?

Para endurecer el material y conservar su forma ya que el oro y la plata son metales blandos, y dar  distintos tonos de colores y matices.

9.40 Por que no se aconseja usar el endurecimiento por solucion solida como mecanismo para aumentar la resistencia del cobre que se usa en aplicaciones electricas?

Por la cantidad de atomos, grandes o pequenos se rebasara el limite de solubilidad y producira un mecanismo distinto de reforzamiento mejor conocido como endurecimiento por dispersión de segundas fases.

9.70 Cuales son las causas de la segregación quimica en los productos fundidos? La porosidad, la velocidad de enfriamiento.

9.73 Que es la microsegregación? Como se puede eliminar la microsegregación?

Segragacion quimica en los productos colados, donde los centros de las denteritas son ricos en el

elemento con mayor punto de fusion mientras que las soluciones que se solidifican al final son ricas en el elemento de menor punto de fusion.

La micro segregación se puede reducir por medio de la homogeneizacion y por atomización por rociado. 9.75 Que es el recocido de homogeneizacion? Que clase de segregación puede eliminar?

Este tiene por objeto destruir la heterogeneidad química de la masa de un metal o aleación producida por  una solidificación defectuosa para hacer una sola estructura este se realiza a temperaturas elevadas cercanas a la de fusión y se aplica principalmente a metales férreos o propensos a segregaciones.

A lo que se refiere este tipo de tratamiento térmico es a que cuando se dice que se homogeneizan es a que hacen una sola se ³funden´ por ejemplo el fierro-zinc se mezclan tan bien que ya no se distinguen cada uno.

Puede eliminar la segregación interdendritica.

9.76 Que es la atomización por rociado? Se puede usar para preparar polvos de ceramica?

La atomización por rociado es una aplicación donde se preparan fundidos homogeneos de composiciones complejas y se rocian a traves de una boquilla de ceramica.

No.

9.78 Que es prensado en caliente? En que difiere del prensado isostático en caliente?

El prensado isostático se hace una sinterización bajo una presion isostatica es decir igual en todas las direcciones, donde se pueden procesar partes muy grandes o peuqenas.

El presnsado en caliente es sinterizado bajo una presion uniaxial y se utiliza en la fabricación de componentes pequenos de materiales de otra forma seria difícil de sintetizar.