Diagramas de fase BINARIOS Y TERNARIOS

DIAGRAMAS DE FASE
Introducción
Son representaciones gráficas de las fases presentes en un
sistema a varias temperaturas, presiones y composiciones.
La información que se obtiene es:
• Las fases presentes en el sistema a diferentes composiciones y
temperaturas bajo condiciones de enfriamiento lento (equilibrio).
• La temperatura a la cual las diferentes fases comienzan a
fundirse.
• La presencia de fenómenos de alotropía o polimorfismo en
estado sólido.
Diagramas de fase de una sola componente
Una sustancia pura como el agua puede existir en las fases
sólida, líquida y gaseosa, dependiendo de las condiciones de
temperatura y presión.
Regla de las fases o de Gibss
Permite obtener los grados de libertad (F) para mantener el
equilibrio en un sistema, en base al número de sus componentes
(C) y fases presentes (P), teniendo en cuenta la existencia de dos
variables termodinámicas independientes, usualmente presión y
temperatura. La regla se expresa por la relación:
F+P=C+2
C=1
P=1
F = 2 (P, T)
C=1
P=2
F = 1 ; P = P (T)
Diagramas binarios
La constitución de una aleación queda descrita por:
• La composición global de la aleación
• El número de fases presentes
• La composición de cada fase
• La fracción, porcentaje o proporción en peso de cada fase
Diagrama de fases del sistema
C-S.
Formación de CS
Material composite
Desarrollo de microestructura
Diagrama Eutéctico
Solubilidad total en estado líquido y nula en sólido
Eutéctico: punto invariante (F= 0) en el que un líquido (L) se transforma en
otros dos sólidos diferentes (α y β).
L
L+β
L → α + β

L+α
Reacción eutéctica
α+β
Diagrama con punto de equilibrio Peritéctico
Punto invariante (F = 0) en el que un líquido (L) y una fase sólida (ε) se
transforman en otra sólida distinta (η).
Reacción peritéctica:
L+ ε→η
Diagramas con punto de equilibrio PERITECTOIDE
Peritectoide: punto invariante (F = 0) en el que dos sólidos (α y β) se
transforman en otro sólido diferente (γ).
Reacción peritectoide
•
α+β→ γ
Diagramas de equilibrio con EUTECTOIDE
Eutectoide: punto invariante (F= 0) en el que un sólido (γ) se transforma en
otros dos sólidos diferentes (α y β).
Reacción eutectoide
γ → α + β
Sistema ternario
Para representación bidimensional, las concentraciones de los tres componentes a P
y T dadas, se grafican sobre un triangulo equilátero:
•  Cada vértice del triangulo representa el
100% del componente con que se designa.
•  Las divisiones o líneas paralelas al lado
BC, dan los porcentajes de A, que van
desde 0%A (sobre BC) hasta 100%A
(vértice).
•  Análogamente, las líneas que dividen los
lados BA y BC y son paralelas a AC nos
dan los porcentajes de B, y las que dividen
a CA y CB y paralelas a AB representan
los porcentajes de C.
•  Para graficar un punto sobre el diagrama tal
como D, localizamos su composiciones en
30% de A, 20% de B y por ende 50% de C,
el cual queda definido.
Sistema TiO2-FeO-Fe2O3 a altas temperaturas
L. A. Bursill, J. Solid State Chem. 1974, 10, 72.
Cerámicas optoelectrónicas PZTL
Moduladores, filtros de color,
obturadores, dispositivos de
almacenamiento
Materiales refractarios