introducción a las introducción a las transformaciones de fase

INTRODUCCIÓN A LAS INTRODUCCIÓN
A LAS
TRANSFORMACIONES DE FASE
Curso 2008-2009
Equilibrio y Cinética de Sólidos
Paloma Fernández Sánchez
Algunas preguntas fundamentales
Algunas preguntas fundamentales
• ¿Por qué queremos estudiar las transformaciones de fase?
transformaciones de fase? • ¿Dónde reside su importancia?
• ¿Qué es un diagrama de fases?
• ¿Qué información nos pueden aportar?
¿Qué información nos pueden aportar?
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Equilibrio y Cinética de Sólidos
Paloma Fernández Sánchez
• Las propiedades de un material están determinadas en gran medida por su microestructura (distribución en gran medida por su microestructura
(distribución
de fases, defectos, historia...)
• El desarrollo de la microestructura depende en gran p
g
medida de la evolución de las diferentes fases, lo cua
l está reflejado en el diagrama de fases
• El diagrama de fases suministra información muy El di
d f
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ió
valiosa acerca del comportamiento de un material durante procesos tales como fusión cristalización
durante procesos tales como fusión, cristalización, moldeo etc..
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Concepto de
equilibrio
termodinámico
Lo que ya
sabemos
Potenciales
termiodinámicos
importantes
Función de
Gibbs
Función de
Helmholtz
Diagramas PV/
PT
Vocabulario
básico
Introducción a
las
trasformaciones
de fase
Por qué y cómo
ocurre una
transformación
de fase
Lo que
tenemos que
saber
Qué cambia en
una
transformación
de fase
Construir un
diagrama de
fases
Interpretar un
diagrama de
fases
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Curvas de
enfriamiento
Diagramas de
energía
Potencial
químico
DEFINICIONES Y CONCEPTOS FUNDAMENTALES •
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COMPONENTE: Elemento o compuesto que forma parte de una aleación
DISOLVENTE: Representa el componente mayoritario en una aleación
SOLUTO: Representa el componente minoritario de la aleación
SISTEMA: Cuerpo de un material determinado
Serie de posibles aleaciones constituidas por los mismos componentes en
Serie de posibles aleaciones constituidas por los mismos componentes en distintas proporciones
SOLUCIÓN SÓLIDA: Mezcla de dos o más componentes en la que los átomos de soluto pueden ocupar posiciones tanto sustitucionales como intersticiales.
LÍMITE DE SOLUBILIDAD: Concentración máxima de soluto que, en determinadas condiciones, puede disolver el disolvente Curso 2008-2009
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Y EL CONCEPTO ESTRELLA
Y EL CONCEPTO ESTRELLA....
• FASE: Es cada una de las porciones de un q p
g
sistema que puede considerarse homogénea
– Se caracteriza por variables termodinámicas que nos permiten especificar el estado del sistema
nos permiten especificar el estado del sistema
– Los parámetros termodinámicos del sistema completo se pueden “construir”
completo se pueden construir a partir de los de a partir de los de
sus fases constituyentes
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MICROESTRUCTURA
• Se caracteriza por el número de fases, su proporción y su distribución dentro del sistema. Depende del número de componentes, de la concentración de cada uno de ello, de la historia térmica del sistema etc.
• Una fase aislada sólo es estable si su energía libre es mínima para las condiciones termodinámicas dadas, lo que sólo ocurre en condiciones de equilibrio.......
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EQUILIBRIO DE FASES
• El concepto de equilibrio es absolutamente l
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esencial en todos los procesos físicos.
• Macroscópicamente el equilibrio se traduce q
en que las características del sistema no varíen con el tiempo, en particular en lo que se ,
refiere a su microestructura, es decir a las fases que lo constituyen.
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