Defectos de las microestructuras

Universidad Nacional Experimental Politécnica

“Antonio José de Sucre”.

Vicerrectorado “Luis Caballero Mejías”.

Núcleo Guarenas.

Ing. Industrial.

Tecnología de los materiales.

Grupo I.

Defectos en las Microestructuras

Profesora:  Elizabeth Ordaz.                                          Estudiantes: Kreibeth Garrillo.

                                                                                                                      Valentina Fuentes.

                                                                                                                      Yosman Yeguez.

                                                                                            Expedientes: 20211000124.

                                                                                                                       2018200126.

                                                                                                                       2020200014.

Guarenas, Julio de 2022.

9. Explique el mecanismo de difusión en los sólidos.

        Principalmente hay que tener en cuenta que la difusión es el mecanismo mediante el cual los átomos pueden ser transportados a través de la estructura de un material; en otras palabras, es el mecanismo de la movilidad de los átomos. La mayor parte de los procesos de ingeniería de los materiales consisten en mecanismos de transporte de masa.

“Los átomos de gases, líquidos y sólidos están en constante movimiento y se desplazan en el espacio con el transcurso del tiempo. En los gases, este movimiento es relativamente veloz, como puede apreciarse por el rápido avance de los olores desprendidos al cocinar o el de las partículas de humo. Los movimientos de los átomos de los líquidos son, en general, más lentos que los de los gases, como se pone en evidencia en el movimiento de las tintas que se disuelven en agua líquida. En los sólidos, estos movimientos están restringidos, debido a los enlaces que mantienen los átomos en las posiciones de equilibrio”. Sin embargo, hay que tomar en cuenta que por vibraciones térmicas algunos átomos en estado sólido podrían moverse.

Ahora imaginemos que ponemos en un mismo vaso agua y vinagre, ahí inmediatamente tanto las moléculas de agua, como las moléculas de vinagre se transportarían y se formaría un solo líquido ¿Pero este es el mismo caso con los sólidos? Pues ya es distinto por razones obvias ya que el material se encontraría en otra fase y también depende mucho de su estructura atómica y del tipo de material.

        Pero si se colocaran en contacto dos materiales distintos al pasar el tiempo las moléculas de los dos materiales comenzarían a entrelazarse y todo esto debido a los mecanismos de difusión, la principal condición para que exista difusión entre los materiales es que las estructuras contengan defectos cristalinos. De estos defectos dependerá la interacción entre los distintos materiales. Los defectos puntuales son los que causan las difusiones.

        Entre los defectos puntuales existen dos principales mecanismos de difusión:

Mecanismo de difusión por vacantes o sustitucional: Los átomos pueden moverse en las redes cristalinas desde una posición a otra si hay suficiente energía de activación proporcionada por la vibración térmica de los átomos, y si hay vacancias u otros defectos cristalinos en la estructura para que ellos los ocupen. Las vacancias en metales y aleaciones son defectos en equilibrio, y como se dice más arriba, siempre existe una cierta cantidad, lo que facilita la difusión sustitucional de los átomos. A medida que aumenta la temperatura del metal, se producen más vacancias y habrá más energía térmica disponible, por tanto, la velocidad de difusión es mayor a temperaturas elevadas. En otras palabras, hay materiales que por algunos procesos térmicos dejan espacios libres entre sus redes atómicas, es ahí donde se pueden colar átomos de otros materiales. De alguna forma es como si estuviéramos jugando algún juego de damas o de ajedrez donde movemos las piezas a un lugar vacío. Un ejemplo podría darse si colocamos dos metales en contacto como el cobre y el aluminio, si hay espacios vacantes en el material de cobre podrían ser suplidos por los átomos de aluminio.

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