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“Materiales vítreos o no cristalinos”
1. INTRODUCCIÓN A LOS SÓLIDOS NO CRISTALINOS * Introducción. * Definiciones. * Tipos de desorden. * Sólidos no cristalinos o amorfos y vidrios. 2. MÉTODOS DE PREPARACIÓN Y APLICACIONES DE LOS VIDRIOS Y LOS SÓLIDOS AMORFOS * Rápido enfriamiento del fundido. * “Melt spinning”. * Evaporación térmica. * Deposición química de vapor. * Amorfización inducida por presión. * Ejemplos de aplicaciones de los sólidos amorfos. 3. ESTRUCTURA DE LOS SÓLIDOS NO CRISTALINOS * Difracción: la función de distribución radial. * El modelo de Zachariasen de la Red del Contínuo Aleatorio. * Orden a corto y medio alcance. Consecuencias de la falta de orden a largo alcance. 4. EL ESTADO VÍTREO Y LA TRANSICIÓN VÍTREA: ASPECTOS TERMODINÁMICOS Y CINÉTICOS * La transición vítrea: ¿Transición de fase en sentido termodinámico? * La Paradoja de Kauzmann. * Vidrios fuertes y vidrios frágiles: la clasificación de Angell. * El paisaje de energías.
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= G 1013 - 1014 poise * ¿ Qué es un sólido ?
1. INTRODUCCIÓN A LOS SÓLIDOS NO CRISTALINOS * ¿ Qué es un sólido ? Un material que no fluye, es decir, su viscosidad será: poise Ecuación de Maxwell para el tiempo de relajación “transversal”: = G
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Tipos de desorden: desorden topológico desorden de spin
desorden vibracional desorden substitucional
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CRISTAL AMORFO
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Differential Scanning Calorimetry
Differential Thermal Analysis
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Tabla representativa de diferentes sólidos amorfos,
sus tipos de enlace químico y sus temperaturas de transición vítrea:
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Glow-discharge decomposition Chemical vapor deposition
2. MÉTODOS DE PREPARACIÓN Y APLICACIONES DE LOS VIDRIOS Y LOS SÓLIDOS AMORFOS Melt quenching Splat cooling Melt spinning Thermal evaporation Sputtering Glow-discharge decomposition Chemical vapor deposition Sol-gel processes Electrolytic deposition Reaction amorphization Irradiation Pressure-induced amorphization Solid-state diffusional amorphization
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~ 10-3 K/s ~ 102 K/s ~ 105 K/s ~ 1010 K/s ~ 107 K/s melt quenching
splat cooling thermal evaporation ~ 10-3 K/s ~ 102 K/s ~ 105 K/s ~ 1010 K/s ~ 107 K/s melt spinning
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thermal evaporation sputtering glow-discharge decomposition
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sol-gel processes
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APLICACIONES DE LOS SÓLIDOS AMORFOS
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xerografía
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Continuous Random Network (Zachariasen, 1932)
3. ESTRUCTURA DE LOS SÓLIDOS NO CRISTALINOS cristales amorfos a) A ; b) A2B3 Continuous Random Network (Zachariasen, 1932)
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Función de distribución radial
J (r) = 4 r 2 (r)
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Geometría básica de los experimentos de difracción
= h c / E I (k) = h / (2·m·E)1/2 k = (4 / ) sen
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J (r) = 4 r 2 (r)
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4. EL ESTADO VÍTREO Y LA TRANSICIÓN VÍTREA:
ASPECTOS TERMODINÁMICOS Y CINÉTICOS
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* ¿Es la transición vítrea una verdadera
transición de fase termodinámica? Tg depende de la velocidad de enfriamiento Tg depende de la historia térmica
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Relaciones de Ehrenfest
El cociente de Prigogine-Defay debería ser =1 si fuera una transición de fase con un único parámetro de orden.
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STRONG AND FRAGILE GLASS-FORMING LIQUIDS
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THE KAUZMANN PARADOX EXCESO DE ENTROPÍA: TK
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THE KAUZMANN PARADOX
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THE ENERGY LANDSCAPE
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