Auxiliar Nº3: Nucleacion

Presentación del tema: "Auxiliar Nº3: Nucleacion"— Transcripción de la presentación:

1 Auxiliar Nº3: Nucleacion
Me42b Auxiliar Nº3: Nucleacion

2 Nucleacion en liquidos
Ya se vio como crece un cristal en un liquido (Transformaciones difusionales) Como se forman los solidos iniciales que permiten el cambio de fase??

3 Nucleacion en liquidos
Atomos en agitacion continua Formación aleatoria de cristales pequeños Si T>Tm cristales vuelven a disolverse en el liquido Si T<Tm ???

4 Nucleacion en liquidos
Liberacion de energia volumetrica (mayor orden atomico) vs. Energia requerida para formar interface S-L (E de superficie). Trabajo neto: E superficie E volumen

5 Nucleacion en liquidos

6 Nucleacion en liquidos
P(r>1nm)≈0 Usando r=1nm y valores tipicos para los demas parametros: Tm-Thom ≈100k

7 Nucleacion en liquidos
Este tipo de solidificacion se llama “solidificacion homogenea” En la practica la solidificacion ocurre con sobreenfriamientos mucho menores (del orden de 1k) ¿Por qué?

8 Nucleacion en liquidos
Solidificacion Heterogenea: Presencia de impurezas implican Interfases ya creadas.

9 Nucleacion en liquidos
Solidificacion Heterogenea: Presencia de impurezas implican Interfases ya creadas.

10 Nucleacion en liquidos
E requerida para superficie S-l + E para crear interfase S-C - E liberada por la disminucion de interfase L-C - E liberada ordenamiento atomico

11 Nucleacion en liquidos
Ecuacion adicional: equilibrio mecanico de las tensiones superficiales Reemplazando en la ecuacion para Wf:

12 Nucleacion en liquidos
Radio critico: Volumen critico de núcleo:

13 Nucleacion en liquidos
Suponiendo θ=10º

14 Nucleacion en liquidos
Ejemplo de nucleacion heterogenea:

15 Nucleacion Solidos Al igual que en liquidos las nuevas normalmente fases se forman por nucleacion heterogenea Sitios de nucleacion (catalizadores) : bordes de grano, dislocaciones, precipitados, etc.

16 ejercicio