tag:blogger.com,1999:blog-3180249297999561772024-03-05T01:53:29.561-08:00Ciencia de los materialesUnknownnoreply@blogger.comBlogger180125tag:blogger.com,1999:blog-318024929799956177.post-58455464276392296712013-04-26T02:59:00.000-07:002017-06-24T05:58:15.429-07:001. Descripción del modelo atómico de Rutherford - Bohr. Observaciones. <b>Descripción de modelo atómico de Rutherford - Bohr</b><br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhr7cYzgiJDKNFkpzfEf5IxwOI9fwbaC09oTdfJFBIq1WPh1pPOVNAZiz_QnHNIz4hQCrmxKP3l_6VVn8snaPtcjXT0TdCOWuaKZ60cp8vvTlTndWOX89VwOaxanNPhwDPJiK0_YfZc_n4/s1600/1.png" imageanchor="1" style="clear: left; float: left; margin-bottom: 1em; margin-right: 1em; text-align: justify;"><img border="0" height="200" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhr7cYzgiJDKNFkpzfEf5IxwOI9fwbaC09oTdfJFBIq1WPh1pPOVNAZiz_QnHNIz4hQCrmxKP3l_6VVn8snaPtcjXT0TdCOWuaKZ60cp8vvTlTndWOX89VwOaxanNPhwDPJiK0_YfZc_n4/s200/1.png" width="187" /></a>Bohr unió la idea de átomo nuclear de Rutherford con las ideas de una nueva rama de la Ciencia: la Física Cuántica. Así, formuló una hipótesis sobre la estructura atómica en la que estableció tres postulados:<span style="text-align: justify;"></span><br />
<span style="text-align: justify;">►Un electrón en un átomo se mueve en una órbita circular alrededor del núcleo bajo la influencia de la atracción coulombica entre el electrón y el núcleo, obedeciendo las leyes de la mecánica clásica.</span><br />
<span style="text-align: justify;">►Los electrones solo pueden girar alrededor del núcleo en aquellas órbitas para las cuales el momento angular del electrón es un múltiplo entero de h/2∏, es decir, mvr=(nh)/(2∏) siendo "h" la constante de Planck, m la masa del electrón, v su velocidad, r el radio de la órbita y n un número entero (n=1, 2, 3, ...) llamado número cuántico principal, que vale 1 para la primera órbita, 2 para la segunda, etc.</span><br />
<span style="text-align: justify;">►Un electrón que se mueva en una de esas órbitas permitidas no irradia energía electromagnética, aunque está siendo acelerado constantemente por las fuerzas atractivas al núcleo. Por ello, su energía total permanece constante.</span><br />
<img src="file:///C:/Users/Walter/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.jpg" style="text-align: justify;" /><span style="text-align: justify;">►Si un electrón que inicialmente se mueve en una órbita de energía Ei cambia discontinuamente su movimiento de forma que pasa a otra órbita de energía Ef se emite o absorbe energía electromagnética para compensar el cambio de energía total.</span><br />
<div style="text-align: justify;">
Los átomos constan de núcleos muy pequeños que, a su vez, están compuestos de protones y neutrones. Este conjunto está rodeado de electrones en movimiento.</div>
<div style="text-align: justify;">
<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjlvBFkdR0LAuGzD41swj9d4PGUiLD3efFE0JAOl9G0cCt72OgkpXDhJJhoaJxr6YJcBhZYmvSObgghbicsA_0VxXelhOIWPoc7uSXKLNMdId-7X7zn9G4TekcVyusmYfRVSzwdPjCa65I/s1600/67.PNG" imageanchor="1" style="clear: left; float: left; margin-bottom: 1em; margin-right: 1em; text-align: justify;"><img border="0" height="80" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjlvBFkdR0LAuGzD41swj9d4PGUiLD3efFE0JAOl9G0cCt72OgkpXDhJJhoaJxr6YJcBhZYmvSObgghbicsA_0VxXelhOIWPoc7uSXKLNMdId-7X7zn9G4TekcVyusmYfRVSzwdPjCa65I/s400/67.PNG" width="400" /></a></div>
<div style="text-align: justify;">
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<br /></div>
<div style="text-align: justify;">
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<div style="text-align: justify;">
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</div>
<div style="text-align: justify;">
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<div style="text-align: justify;">
<b><br /></b>
<b>Observaciones</b></div>
<div style="text-align: justify;">
►Principio de incertidumbre de Heisenberg: Este principio afirma que es imposible medir simultáneamente de forma precisa la posición y el momento lineal de una partícula.</div>
<div style="text-align: justify;">
►Según la ley del magnetismo las cargas de igual signo se repelen, entonces los protones en el núcleo se deberían repeler y de igual manera se deberían repeler los electrones.</div>
<div style="text-align: justify;">
►Según la ley del magnetismo las cargas de diferente signo se atraen, entonces los protones y los electrones se deberían concentrar mutuamente.</div>
<div style="text-align: justify;">
►Bohr no puede explicar la existencia de órbitas estables.</div>
<div style="text-align: justify;">
►Bohr encontró que el momento angular del electrón es h/2∏ por un método que no se puede justificar.</div>
<div style="text-align: justify;">
►En éste modelo no se tiene en cuenta los número cuántico azimutal, magnético y de spin. Estos números son esenciales para explicar el comportamiento de los átomos que poseen más de un electrón (el modelo de Bohr se basa en el átomos de H que sólo tiene un electrón).</div>
Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-318024929799956177.post-36661147421527201872013-04-26T02:58:00.000-07:002017-06-24T05:58:34.177-07:002. ¿Qué entiende por electronegatividad y electropositividad? Consecuencias. <b>Electropositividad</b><br />
Es la tendencia de un elemento a ceder electrones. Cuando en la última órbita de un átomo hay menos de cuatro electrones, la estabilidad (por atracción del núcleo) es mínima y la posibilidad de que dichos electrones se pierdan son altas. Los elementos que cumplen con la definición de electropositividad se dice que tiene carácter electropositivo y se denominan metales.<br />
<br />
<b>Electronegatividad</b><br />
Es la tendencia de un elemento a ganar electrones. Cuando en la última órbita de un átomo hay más de cuatro electrones, la estabilidad del átomo es máxima y la fuerza residual del núcleo puede captar electrones de los otros átomos. Los elementos que cumplen con la definición de electronegatividad se dice que tiene carácter electronegativo y se denominan no metales.Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-318024929799956177.post-87246237557931370052013-04-26T02:57:00.000-07:002013-04-30T22:27:49.336-07:003. Enumere y explique brevemente los tipos de vinculaciones entre átomos. Justifique las vinculaciones.<b>Enlace atómicos primarios:</b><b></b><br />
<b></b><br />
►Enlaces iónicos:<br />
•Se forman entre elementos altamente electropositivos y elementos altamente electronegativos.<br />
•En el proceso de ionización se transfieren electrones desde los átomos del elemento electropositivo a los átomos del elemento electronegativos produciendo cationes cargados positivamente y aniones cargados negativamente.<br />
•Las fuerzas de los enlaces iónicos son debidas a la acción de las fuerzas de atracción electroestáticas entre iones de cargas opuestas.<br />
•Cuando los iones se empaquetan juntos en un sólido lo hacen sin orientación, ya que las fuerzas de atracción electroestáticas de cargas simétricas son independientes de la orientación de la cara.<br />
<br />
►Enlaces covalentes:<br />
•Se forman entra átomos con pequeña diferencia de electronegatividad.<br />
•Los átomos comparten sus electrones externos con los otros átomos, de modo que cada átomo alcanza la configuración electrónica de un gas noble.<br />
•Estos enlaces poseen una dirección localizada.<br />
<br />
►Enlace metálicos:<br />
•Los átomos provienen de elementos electropositivos.<br />
•Los átomos están ionizados.<br />
•Los iones, al estado sólido, se disponen ordenadamente según (parámetro de red) un modelo geométrico y a una distancia mutua característica.<br />
•Los electrones, producto de la ionización, permanecen libres dentro de la estructura (sin pasar a ninguna otra estructura electrónica)<br />
<br />
<b>Enlace atómicos secundarios y moleculares (Van Der Waals):</b><br />
<br />
►Enlace de dipolo permanente: Corresponden a enlaces intermoleculares relativamente débiles que se forman entre moléculas que tienen dipolos permanentes. El dipolo en una molécula existe debido a la asimetría en la distribución de su densidad electrónica.<br />
<br />
►Enlace de dipolo variable: Entre los átomos puede formarse un enlace dipolar muy débil debido a la distribución asimétrica de las densidades electrónicas alrededor de sus núcleos. A este tipo de enlaces se les llama variables debido a que la densidad electrónica continuamente cambia con el tiempo.Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-318024929799956177.post-11418221778353465522013-04-26T02:56:00.000-07:002013-04-30T22:51:28.231-07:004. ¿Qué tipos de materiales conoce? Características principales de cada uno. <b>Metales</b><br />
Son combinaciones de elementos metálicos. Tienen gran número de electrones deslocalizados, que no pertenecen a ningún átomo en concreto. La mayoría de las propiedades de los metales se atribuyen a estos electrones. Los metales conducen perfectamente el calor y la electricidad y son opacos a la luz visible; la superficie metálica pulida tiene apariencia lustrosa. Además, los metales son resistentes aunque deformables, lo que contribuye a su utilización en aplicaciones estructurales.<br />
<br />
<b>Cerámicos</b><br />
Son compuestos químicos constituidos por metales y no metales (óxidos, nitruros y carburos) pertenecen al grupo de las cerámicas, que incluye minerales de arcilla, cemento y vidrio. Por lo general se trata de materiales que son aislantes eléctricos y térmicos y que a elevada temperatura y en ambientes agresivos son más resistentes que los metales y los polímeros. Desde el punto de vista mecánico, las cerámicas son duras y muy frágiles.<br />
<br />
<b>Polímeros</b><br />
Se trata de compuestos orgánicos, basados en el carbono, hidrógeno y otros elementos no metálicos, caracterizados por la gran longitud de las estructuras moleculares. Los polímeros poseen densidades bajas y extraordinaria flexibilidad.<br />
<br />
<b>Materiales compuestos</b><br />
Los materiales compuestos están diseñados para alcanzar la mejor combinación de las características de cada componente. La fibra de vidrio es mecánicamente resistente debido al vidrio, y flexible debido al polímero.Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-318024929799956177.post-23854561560024483432013-04-26T02:55:00.000-07:002013-05-04T07:09:16.153-07:005. ¿Qué factores deben considerarse al seleccionar un material?•El material debe adquirir las propiedades físicas y mecánicas deseadas.<br />
•Debe poder ser procesados o manufacturados de la forma deseada.<br />
•Debe ser una solución económica al problema de diseño<br />
•Se debe buscar la forma de proteger el entorno evitando la contaminación.Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-318024929799956177.post-26021308069279176542013-04-26T02:54:00.000-07:002013-04-30T22:51:46.220-07:006. Describa las condiciones de estado metálico. Explique brevemente.Esta pregunta se responde con el mismo concepto de enlaces metálicos descripto en la pregunta n°3.Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-318024929799956177.post-460229640225601242013-04-26T02:53:00.000-07:002013-04-30T22:51:54.970-07:007. Indique los modelos de estructura cristalina presentes en los metales. Características. <img src="file:///C:/Users/Walter/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.jpg" /><img src="file:///C:/Users/Walter/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image016.jpg" /><br />
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgVux51gC1YcVvrabKU-xQjugRf-KgmD-3JlIED23gsqKVcY9su5oN3wYdEM175hJSc8oWQ3B9qpU6HEVxpXQBC0WL9UYZHBscXU89_xaGb9GR6PUiIIRCq3miZbYa1By_7k2yJw3Y1-ZA/s1600/2.png" imageanchor="1" style="clear: left; float: left; margin-bottom: 1em; margin-right: 1em; text-align: center;"><img border="0" height="305" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgVux51gC1YcVvrabKU-xQjugRf-KgmD-3JlIED23gsqKVcY9su5oN3wYdEM175hJSc8oWQ3B9qpU6HEVxpXQBC0WL9UYZHBscXU89_xaGb9GR6PUiIIRCq3miZbYa1By_7k2yJw3Y1-ZA/s400/2.png" width="400" /></a></div>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
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<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiOCEMz8kPZ_xEB1F7JzT-4EjZZawe9W2j4yudghi6T7YEx6sRXsDkwqRPrv5sCMyTH1K5hhE30CyPt6eNcEndzaktuwyUPuqxLQEmzB8Xb5xU9PxUrFd9uqFVHxXTCycpvPyXLzqeqMJU/s1600/3.png" imageanchor="1" style="clear: left; float: left; margin-bottom: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" height="180" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiOCEMz8kPZ_xEB1F7JzT-4EjZZawe9W2j4yudghi6T7YEx6sRXsDkwqRPrv5sCMyTH1K5hhE30CyPt6eNcEndzaktuwyUPuqxLQEmzB8Xb5xU9PxUrFd9uqFVHxXTCycpvPyXLzqeqMJU/s400/3.png" width="400" /></a></div>
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La mayoría de los metales elementales cristalizan al solidificar principalmente en tres estructuras cristalinas: cúbica centrada en el cuerpo, cúbicas centrada en las caras y hexagonal compacta.<br />
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<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgxx3m2cAnJO3G7rXv8w8AoOjBhrRXIahWctLTwecPKkj1KJ9dQrB9-83jMWxsnrv3RJ-UTZ-1bJBZEKivBAPUjnT-bfEzHKcaSY4LSfylJpyWkRdx8rdAN-_9zX-IkQyLcikhUlpGf7nQ/s1600/4.png" imageanchor="1" style="clear: left; float: left; margin-bottom: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" height="88" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgxx3m2cAnJO3G7rXv8w8AoOjBhrRXIahWctLTwecPKkj1KJ9dQrB9-83jMWxsnrv3RJ-UTZ-1bJBZEKivBAPUjnT-bfEzHKcaSY4LSfylJpyWkRdx8rdAN-_9zX-IkQyLcikhUlpGf7nQ/s320/4.png" width="320" /></a></div>
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<img src="file:///C:/Users/Walter/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image017.png" /><br />
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Densidad iónica: cantidad de iones por celda unitaria.Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-318024929799956177.post-25548986998321263592013-04-26T02:52:00.000-07:002013-04-30T22:52:01.686-07:008. Justifique la estabilidad de la estructura de los metales. Los iones, al estado sólido, se disponen ordenadamente según un modelo geométrico, y a una distancia mutua característica, ya que forman una estructura. Dentro de la estructura los iones se repelen entre sí, obligando a los iones interiores a permanecer estables en su posición. Los electrones producto de la ionización, permanecen libres dentro de la estructura y se encuentran en constante movimiento de atracción hacia las cargas positivas y de repulsión de las cargas negativas. Los iones, particularmente los de la capa exterior, son retenidos por la nube de electrones que los rodean estabilizando la estructura.Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-318024929799956177.post-30103683491313923302013-04-26T02:51:00.000-07:002013-04-30T22:52:07.732-07:009. Origen de la resistencia mecánica de los materiales metálicos.La resistencia mecánica de los materiales metálicos van a depender de: el parámetro de red y el modelo geométrico de la estructura cristalina. Cada metal va a tener una resistencia mecánica diferente dado que cada uno posee características exclusivas. Si comparamos dos metales distintos que poseen en su estructura una igual cantidad átomos dispuestos de igual forma, pero que el parámetro de red de uno de los metales es menor que el del otro, entonces las fuerzas de repulsión de los átomos o iones del primero son menores y por lo tanto posee mayor resistencia mecánica.Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-318024929799956177.post-83585190381481427412013-04-26T02:50:00.000-07:002013-04-30T22:52:14.707-07:0010. ¿Qué entiende por comportamiento elástico y plástico en los metales? Cuando una pieza de metal es sometida a una fuerza de tensión uniáxica, se produce una deformación del metal. Si el metal vuelve a sus dimensiones originales cuando la fuerza cesa, se dice que el metal ha experimentado una deformación elástica. El número de deformaciones elástica que un metal puede soportar es pequeño, puesto que durante la deformación elástica los átomos del metal son desplazados de sus posición original, pero no hasta el extremo de que tomen nuevas posiciones fijas. De esta manera, cuando la fuerza sobre el metal que ha sido deformado elásticamente cesa, los átomos del metal vuelven a sus posiciones originales y el metal adquiere de nuevo su forma original. Si el metal es deformado hasta el extremo de que no puede recuperar completamente sus dimensiones originales, se dice que ha experimentado una deformación plástica. Durante la deformación plástica, los átomos del metal son desplazados permanentemente de sus posiciones originales y toman nuevas posiciones.Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-318024929799956177.post-54162725170527970622013-04-26T02:49:00.000-07:002013-04-30T22:52:20.311-07:0011. Origen de la plasticidad y fragilidad en los metales.<b>Origen de la plasticidad</b><br />
En los metales, la deformación plástica se presenta principalmente por el movimiento de líneas de falla (dislocaciones) en la estructura cristalina sobre planos de deslizamiento espaciales. En los metales, las dislocaciones se mueven bajo esfuerzos relativamente bajos debido a la naturaleza no direccional del enlace metálico y porque todos los átomos que participan en los enlaces tienen una carga negativa igualmente distribuida en su superficie. Es decir, que no hay iones cargados positiva o negativamente involucrados en los procesos de enlace metálico.<br />
<br />
<b>Origen de la fragilidad</b><br />
La fragilidad se origina debido al número limitado de planos de deslizamientos. Cundo un material frágil se lo intenta deformar plásticamente el esfuerzo cortante se acumula en los lugares donde las dislocaciones están bloqueadas y como resultado se nuclean microfisuras. Posteriormente si el esfuerzo aumenta las microfisuras se propagan y se produce la fractura antes de que ocurra la deformación.Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-318024929799956177.post-67675465413488559312013-04-26T02:48:00.000-07:002013-04-30T22:52:52.985-07:0012. ¿Qué entiende por ductilidad y fragilidad en los metales? Justifique. ¿Cómo se evalúa?<b>Ductilidad y fragilidad</b><br />
Se miden a partir del grado de deformación que puede soportar un material antes de la fractura. Un material que experimenta poca o ninguna deformación plástica se denomina frágil. Por lo contrario cuando un material es muy deformable plásticamente, se dice, que es dúctil.<br />
<br />
<b>Evaluación</b><br />
Se puede medir la distancia entre las marcas calibradas en una probeta antes y después del ensayo. El porcentaje de elongación representa la distancia que la probeta se alarga plásticamente antes de la fractura. Un segundo método para medir la ductilidad es calcular el cambio porcentual en el área de la sección transversal en el punto de fractura antes y después del ensayo. El porcentaje de reducción en área expresa el adelgazamiento sufrido por el material durante la prueba.Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-318024929799956177.post-91512944785514203672013-04-26T02:47:00.000-07:002013-04-30T22:52:59.100-07:0013. ¿A qué se debe la conductividad térmica en los metales?El calor en los metales es transportado por vibraciones de los electrones libres más cercanos a la fuente de calor. Los electrones libres que se encuentran en la región más caliente de la probeta ganan energía cinética y parte de ésta energía es transferida en forma de vibraciones a los electrones que se encuentran en las regiones más frías aumentando de esta forma la temperatura como consecuencia de las colisiones entre los electrones.Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-318024929799956177.post-65062743488034881022013-04-26T02:46:00.000-07:002013-04-30T22:53:05.588-07:0014. ¿A qué se debe la conductividad eléctrica en los metales?En el modelo clásico de la conductividad eléctrica en los sólidos metálicos, los electrones de valencia se consideran completamente libres para moverse entre los iones positivos de la red metálica. A temperatura ambiente los iones positivos poseen energía cinética y vibracional en tomo a sus posiciones de equilibrio en la red. Al aumentar la temperatura estos iones vibran con amplitudes crecientes y hay un intercambio continuo de energía entre los iones positivos y los electrones de valencia. En ausencia de potencial eléctrico, el movimiento de los electrones de valencia es aleatorio y restringido, de forma que no existe flujo neto de electrones en ninguna dirección. Al aplicar un potencial eléctrico los electrones alcanza una velocidad directamente proporcional al campo aplicado y se desplazan en dirección opuesta al campo.Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-318024929799956177.post-41626152167255122013-04-26T02:45:00.000-07:002013-04-30T22:53:11.309-07:0015. Resistencia eléctrica. Concepto. Relación con la temperatura. La resistencia eléctrica de un objeto es una medida de su oposición al paso de corriente y depende únicamente de su geometría y de su resistividad. Por geometría se entiende a la longitud y el área del objeto mientras que la resistividad es un parámetro que depende del material del objeto y de la temperatura a la cual se encuentra sometido.<br />
La relación en entre la resistencia eléctrica y la temperatura es consecuencia de las vibraciones de los iones positivos en torno a sus posiciones de equilibrio en el retículo cristalino metálico. Conforme aumenta la temperatura los iones positivos vibran cada vez más, y un elevado número de ondas elásticas excitadas térmicamente (llamadas fonones) dispersan los electrones de conducción y reducen las trayectorias libres medias y los tiempos de relajación entre colisiones. Así, a medida que la temperatura aumenta, las resistividades eléctricas de los metales puros aumentan.Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-318024929799956177.post-88586896192270804382013-04-26T02:44:00.001-07:002013-04-30T22:53:17.098-07:0016. ¿Por qué el aluminio puede sustituir al cobre en ciertos conductores eléctricos?El aluminio, cuya conductividad es aproximadamente el 62% de la del cobre, también se utiliza frecuentemente como conductor dado que su peso ligero lo hace más apropiado como conductor eléctrico para muchas aplicaciones industriales. El aluminio tiene tres electrones en su nivel externo sp (configuración electrónica). Un átomo de aluminio con facilidad cede sus tres electrones externos para vaciar el nivel 3sp. Los enlaces atómicos y el comportamiento químico del aluminio quedan determinados con el mecanismo mediante el cual estos tres electrones interactúan con los átomos circundantes dando al aluminio la característica de ser un buen conductor eléctrico.Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-318024929799956177.post-88493288838836431442013-04-26T02:43:00.000-07:002013-04-30T22:53:22.179-07:0017. ¿Por qué los fenómenos de superconductividad se dan a bajas temperaturas?A medida que muchos metales de alta pureza son enfriados hasta temperaturas cercanas a 0K, la resistividad eléctrica disminuye gradualmente, alcanzando un valor pequeño pero finito que es característico del material. Sin embargo, existen algunos materiales en los cuales la resistividad a muy bajas temperaturas cae bruscamente desde un valor finito a uno que es virtualmente cero y permanece en este valor al enfriar más el material. Los materiales que presentan este comportamiento se denominan superconductores.<br />
El fenómeno de la superconductividad ha sido explicado de forma satisfactoria mediante una teoría bastante compleja. Básicamente, el estado superconductor resulta de la atracción entre pares de electrones conductores; los movimientos de estos electrones apareados se coordinan de tal manera que la dispersión por las vibraciones térmicas y los átomos de impurezas son altamente ineficientes. Por tanto, la resistividad, al ser proporcional al número de dispersiones de electrones, es cero.Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-318024929799956177.post-38913476268678859492013-04-26T02:42:00.001-07:002013-04-30T22:53:27.414-07:0018. Deformación en frío. Definición y Características.<b>La deformación plástica en los materiales policristalinos</b><b></b><br />
Cuando un material policristalino está sujeto a esfuerzo, conforme avanzan la deformación y la rotación, cada grano tiende a alargarse en la dirección de flujo. Después de cierta cantidad de deformación, la mayoría de los granos tendrán un plano cristalino en particular en la dirección de deformación. El material muestra ahora una orientación preferente, lo que resultará en propiedades un poco distintas, dependiendo de la dirección de medición.<br />
Un metal de grano fino en el que los granos están orientados al azar poseerá propiedades idénticas en todas direcciones, pero un metal con orientación de granos preferente tendrá propiedades direccionales.<br />
No todo el trabajo hecho en la deformación se disipa en forma de calor; más bien, parte de él es almacenado en el cristal como un incremento en energía interna. Como los ejes de granos adyacentes en el cristal están orientados al azar, los planos de deslizamiento y los de maclaje deben cambiar de dirección de grano en grano. Esto significa que se realiza más trabajo en las fronteras de grano y que existirá más energía interna en esos puntos.<br />
Cuando un cristal se deforma, hay alguna distorsión de la estructura reticular. La deformación es mayor sobre los planos de deslizamiento y fronteras de grano y aumenta a mayor deformación. Esto se manifiesta con un incremento en resistencia para una deformación posterior. El material sufre endurecimiento por deformación o endurecimiento por trabajo.<br />
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<b>Definición de deformación en frío</b><br />
Un material se considera trabajado en frío si sus granos están en una condición distorsionada después de finalizada la deformación plástica. Todas las propiedades de un metal que dependan de la estructura reticular se ven afectadas por la deformación plástica o por el trabajado en frío.<br />
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<b>Características de la deformación en frío</b><br />
•La resistencia a la tensión, la resistencia a la fluencia y la dureza aumentan, mientras que la ductilidad, representada por el porcentaje de alargamiento, disminuye<br />
•La distorsión de la estructura reticular impide el flujo de electrones y disminuye la conductividad eléctrica. Este efecto es leve en metales puros, pero apreciable en aleaciones<br />
•El incremento en energía interna, sobre todo en las fronteras de grano, hace al material más susceptible a la corrosión intergranular, con lo cual se reduce la resistencia a la corrosión. Una forma de evitar el agrietamiento por el esfuerzo de corrosión es aliviar los esfuerzos internos mediante un tratamiento térmico adecuado después del trabajo en frío, y antes de poner al material en servicio.<br />
•Los efecto puede de la deformación en frío pueden ser disminuidos o eliminado mediante tratamiento térmico.<br />
•El material trabajado en frío puede mantenerse a estrechas tolerancias; está libre de escamas superficiales, pero requiere de más potencia para deformarse; por tanto, es más costoso producirlo.Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-318024929799956177.post-77980057937689090122013-04-26T02:41:00.000-07:002013-04-30T22:53:35.695-07:0019. Deformación en caliente. Definición y Características.<b>Definición de deformación en caliente</b><b></b><br />
Este proceso se describe generalmente como trabajar un material por encima de su temperatura de recristalización. Posteriormente a deformación plástica en caliente se inicia la formación de núcleos que dan origen a nuevos granos libre de tensión con un tamaño acorde al tiempo de solidificación y orientados al azar. Cuando un material se deforma plásticamente a una temperatura elevada, dos efectos opuestos tienen lugar al mismo tiempo: uno de endurecimiento debido a la deformación plástica, y otro de reblandecimiento debido a la recristalización. Para un grado de intensidad de trabajo dado, debe haber alguna temperatura a la cual estos dos efectos se balancearán. Si se trabaja el material por encima de esta temperatura se conoce como trabajo en caliente; por abajo de esta temperatura se conoce como trabajo en frío.<br />
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<b>Características de la deformación en caliente</b><br />
•La mayoría de las formas metálicas se producen a partir de lingotes colados. Para fabricar hojas, placas, varillas, barras, alambres, etc., de los lingotes, el método más económico es el de trabajado en caliente; sin embargo, en el caso del acero, trabajar en caliente el material hace que reaccione el oxígeno conforme se enfría hasta la temperatura ambiente y se le forma una capa de óxido oscuro característica, llamada escama. Ocasionalmente, esta escama puede producir dificultades durante las operaciones de maquinado o de formación.<br />
•No es posible fabricar material trabajado en caliente a un tamaño exacto, debido a los cambios dimensionales que tienen lugar durante el enfriamiento.<br />
•La temperatura a la cual se termina en el trabajado en caliente determinará el tamaño de grano disponible para el trabajo ulterior en frío. Inicialmente se utilizan temperaturas más altas para promover la uniformidad en el material, y los grandes granos resultantes permiten una reducción en dimensiones más económicas durante la primera parte del trabajo subsecuente. Conforme el material se enfría y el trabajado continúa; el tamaño de grano disminuirá, llegando a ser muy fino justo arriba de la temperatura de recristalización.<br />
•El control adecuado de la temperatura de recocido determinará el tamaño final de grano requerido para el trabajado en frío ulterior. Aunque el material de grano grueso tiene mejor ductilidad, la no uniformidad de la deformación de un grano a otro origina un problema en la apariencia de la superficie. Por tanto, la selección del tamaño de grano es factor determinado por la operación de formación en frío específica que se utilizará.Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-318024929799956177.post-42115860624309554122013-04-26T02:40:00.001-07:002013-04-30T22:54:02.005-07:0020. ¿Qué entiende por sobreenfriamiento en la solidificación de un metal real?<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhLxX4sCPDmPpnuHDdHQzdV74qDOlL3R__BP-Y-UTIjmKAOPZVSbNMxz3Nq86l3mA7J11wuSBAtlife8rpzvM-SEArmwmEOEXlXlR9a1KdMaE3KPadoif5unNLiVsjBPgue9N7zGs0AcSg/s1600/5.png" imageanchor="1" style="clear: left; display: inline !important; float: left; margin-bottom: 1em; margin-right: 1em; text-align: center;"><img border="0" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhLxX4sCPDmPpnuHDdHQzdV74qDOlL3R__BP-Y-UTIjmKAOPZVSbNMxz3Nq86l3mA7J11wuSBAtlife8rpzvM-SEArmwmEOEXlXlR9a1KdMaE3KPadoif5unNLiVsjBPgue9N7zGs0AcSg/s1600/5.png" /></a>Algunos líquidos se pueden enfriar temporalmente a temperaturas más bajas que su punto de congelación. Se dice que están sobreenfriados. Esto es debido a que cuando se alcanza la temperatura de fusión (en este caso, de solidificación) los átomos del líquido están demasiado desordenadas y no tienen la orientación adecuada para alcanzar la estructura cristalina. En consecuencia, puede continuar descendiendo la temperatura del líquido por debajo del punto de fusión sin que llegue a producirse la solidificación. Dada la inestabilidad de los líquidos sobreenfriados cualquier perturbación, aunque leve, puede provocar que solidifique rápidamente. Basta con que un <img src="file:///C:/Users/Walter/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image022.png" />pequeño número de átomos se ordenen y alcancen la estructura correcta y se forme un cristal mínimo que sirva como base de la cristalización para que sobre él se acumulen los átomos adicionales y se produzca la solidificación del líquido.<br />
En el momento en que se produce la solidificación del líquido sobreenfriado, se libera energía (el calor latente de solidificación) y aumenta la temperatura hasta alcanzar la temperatura de fusión. A partir de aquí la sustancia se comporta normalmente y sigue desprendiendo energía hasta la solidificación total.Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-318024929799956177.post-3919655895193254592013-04-26T02:39:00.000-07:002013-04-30T22:54:11.556-07:0021. ¿Cómo se produce la solidificación dendrítica?<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEh1dgdlnWYRjIG3YXpbWOAvFD-VRXwb5k3b6isB2gTdXIhCTt5lWNtOMPqCAnjhv-OoHOUe48eXtwxK0zn9Ni5_OSq7fQhSnjssbivKMuwAUhTR5twrbBw_hX2gjXkm5tYCEFr4ci1qoEA/s1600/6.png" imageanchor="1" style="clear: left; float: left; margin-bottom: 1em; margin-right: 1em;"></a></div>
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEh1dgdlnWYRjIG3YXpbWOAvFD-VRXwb5k3b6isB2gTdXIhCTt5lWNtOMPqCAnjhv-OoHOUe48eXtwxK0zn9Ni5_OSq7fQhSnjssbivKMuwAUhTR5twrbBw_hX2gjXkm5tYCEFr4ci1qoEA/s1600/6.png" imageanchor="1" style="clear: left; float: left; margin-bottom: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" height="280" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEh1dgdlnWYRjIG3YXpbWOAvFD-VRXwb5k3b6isB2gTdXIhCTt5lWNtOMPqCAnjhv-OoHOUe48eXtwxK0zn9Ni5_OSq7fQhSnjssbivKMuwAUhTR5twrbBw_hX2gjXkm5tYCEFr4ci1qoEA/s320/6.png" width="320" /></a><br />
Cuando la nucleación es débil, el líquido se subenfría antes de que se forme el sólido. Bajo estas condiciones, una protuberancia sólida pequeña, llamada dendrita se forma y crea en la interfase. Conforme crece la dendrita, el calor latente de fusión pasa al líquido subenfriado, elevando su temperatura hacia la temperatura de solidificación. En los troncos de las dendritas primarias también pueden crecer brazos secundarios y terciarios para acelerar la liberación del calor latente de transformación. El crecimiento dendrítico continúa hasta que el líquido subenfriado alcanza la temperatura de solidificación. Cualquier líquido restante se solidificará entonces mediante el mecanismo de crecimiento planar. La diferencia entre el crecimiento planar y el dendrítico ocurre debido a las distintas formas de disipar del calor latente. El recipiente o molde debe absorber el calor en el crecimiento planar, mientras que en el crecimiento dendrítico el calor es absorbido por el líquido subenfriado.Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-318024929799956177.post-21796955520018148152013-04-26T02:38:00.000-07:002013-04-30T22:54:17.382-07:0022. ¿Que son los rechupes y las sopladuras y cómo se originan?<b>Rechupes</b><br />
El rechupe es una cavidad que se forma en el lingote como consecuencia de la contracción que experimenta el acero durante su solidificación y enfriamiento. Cuando el acero líquido se cuela, las paredes del molde absorben el calor rápidamente y se forma inmediatamente una costra fina de metal sólido. Esta costra va creciendo hacia el interior por el depósito de metal sólido sobre ella. Cuando el metal líquido del centro empieza a solidificar tira de la costra hacia el interior, pero como ésta se encuentra ya rígida no se deforma, produciéndose la rotura a través de la última parte solidificada y creando una cavidad en la región central del lingote.<br />
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<b>Sopladuras</b><br />
Son cavidades redondeadas de paredes finas y tamaño variable que se producen por la acción de los gases que quedaron ocluidos al solidificar del metal. Se localizan en el interior del lingote y, cuando se presentan cerca de la superficie, adoptan formas alargadas en dirección perpendicular a las paredes de la lingotera.<br />
El origen de las sopladuras puede explicarse a partir de: una insuficiente desgasificación del metal, excesiva generación y absorción de gases durante su elaboración; preparación inadecuada de las lingoteras; fallos en el secado del material refractario de piquera, cuchara o bebederos.Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-318024929799956177.post-48651023385323610222013-04-26T02:37:00.000-07:002013-04-30T22:54:23.378-07:0023. ¿Cómo se desarrolla la macroestructura de una pieza fundida durante la solidificación?Cuando un metal relativamente puro se moldea en un molde fijo se producen normalmente dos tipos de estructuras de grano principalmente:<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjojsmutAA7Esp-lihDFkOJgtCv6ree8UI45Hq1gojW5JDu_XI4kiVTw3c6B8NVHQLM7GRJwb3f-xMW522CmVfuwBk6uLXQ3RRgbmbSA746YHln0ivYfdJq1px9-T74z2cXwZzfJQRrc0k/s1600/7.png" imageanchor="1" style="clear: left; float: left; margin-bottom: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjojsmutAA7Esp-lihDFkOJgtCv6ree8UI45Hq1gojW5JDu_XI4kiVTw3c6B8NVHQLM7GRJwb3f-xMW522CmVfuwBk6uLXQ3RRgbmbSA746YHln0ivYfdJq1px9-T74z2cXwZzfJQRrc0k/s1600/7.png" /></a>►Granos equiaxiales: Si las condiciones de nucleación y crecimiento en el metal líquido durante la solidificación son tales que los cristales pueden crecer por igual en todas las direcciones, se obtendrán granos equiaxiales. Los granos equiaxiales se encuentran normalmente junto a la pared del molde frío, como se muestra en la figura. Un gran enfriamiento cerca de la pared crea una elevada concentración de núcleos durante la solidificación, una condición necesaria para producir una estructura de granos equiaxiales.<br />
►Granos columnares: La zona columnar contiene granos alargados, orientados en una dirección cristalográfica particular. Conforme el material del molde extrae calor de la fundición, los granos de la zona fría crecen en dirección opuesta al flujo de calor o desde las áreas más frías de la pieza a las más calientes. Esta tendencia por lo general significa que los granos crecerán perpendicularmente a la pared del molde.Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-318024929799956177.post-91295440509367998252013-04-26T02:36:00.000-07:002013-04-30T22:54:39.735-07:0024. ¿Cómo se origina el borde de grano? Implicancias en las propiedades mecánicas.<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEg4WH35KCw1jn_OkxcIphoy3vEUfT90ZkPLSIFJbg4kWaCSjQgf4pZhMLckHSZuNGw7wUSKvEiPfij9QUzWQNIRBil3aGe3-rlFkNjgW5veXSaVEt6e5EHuQFuEO07dds5JVjHEijLh8jE/s1600/8.png" imageanchor="1" style="clear: left; float: left; margin-bottom: 1em; margin-right: 1em;"></a></div>
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEg4WH35KCw1jn_OkxcIphoy3vEUfT90ZkPLSIFJbg4kWaCSjQgf4pZhMLckHSZuNGw7wUSKvEiPfij9QUzWQNIRBil3aGe3-rlFkNjgW5veXSaVEt6e5EHuQFuEO07dds5JVjHEijLh8jE/s1600/8.png" imageanchor="1" style="clear: left; float: left; margin-bottom: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEg4WH35KCw1jn_OkxcIphoy3vEUfT90ZkPLSIFJbg4kWaCSjQgf4pZhMLckHSZuNGw7wUSKvEiPfij9QUzWQNIRBil3aGe3-rlFkNjgW5veXSaVEt6e5EHuQFuEO07dds5JVjHEijLh8jE/s1600/8.png" /></a><br />
Una vez formados núcleos estables en un metal en solidificación, estos núcleos crecen hasta formar cristales. En cada cristal los átomos están ordenados en una disposición esencialmente regular, pero la orientación de cada cristal varía. Cuando finalmente se completa la solidificación del metal, los cristales se juntan unos con otros en diferentes orientaciones y forman un límite de grano, que es la superficie que separa los granos, es una zona estrecha en la cual los átomos no están correctamente espaciados. Esto quiere decir que, en algunos sitios, los átomos están tan cerca unos de otros en el límite de grano que crean una región de compresión y en otras áreas están tan alejados que crean una región de tensión.<br />
El tamaño de los grano en los materiales policristalinos es importante porque tiene un efecto significativo en muchas propiedades, especialmente en la resistencia. Reduciendo el tamaño de los granos se incrementa su número y, por tanto, aumenta la cantidad de límites de grano. A temperaturas más bajas (menos de aproximadamente la mitas de su temperatura de fusión) los límites de grano refuerzan a los metales por restricción del movimiento de las dislocaciones bajo tensión. A elevadas temperaturas puede tener lugar un desplazamiento del límite de grano, y los límites de grano pueden llegar a ser regiones de baja resistencia.Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-318024929799956177.post-68945835609054557922013-04-26T02:35:00.000-07:002013-04-30T22:54:47.319-07:0025. ¿Qué es un material monocristalino y policristalino? Comportamientos.<b>Material monocristalino</b><br />
Cuando la disposición atómica de un sólido cristalino es homogénea, sin interrupciones, a lo largo de toda la muestra, el resultado es un monocristal. Todas las celdillas unidad están entrelazadas o unidas del mismo modo y tienen la misma dirección.<br />
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<b>Material policristalino</b><br />
La mayoría de los sólidos cristalinos son un conjunto de muchos cristales pequeños o granos. Este tipo de material se denomina policristalino. Durante la solidificación aparecen pequeños cristales o núcleos en distintas posiciones. Estas orientaciones cristalográficas son completamente al azar. Los granos pequeños crecen por la sucesiva adición a la estructura de átomos del líquido subenfriado. Los extremos de granos adyacentes interaccionan entre sí al finalizar el proceso de solidificación. También existe alguna irregularidad en la disposición atómica en la región donde se unen dos granos: esta área se denominada límite de grano. De estas características va a depender el comportamiento del material. En general si el material esta conformado por grano pequeños, éste será mas duro y resistente que un material con granos grandes.Unknownnoreply@blogger.com