Compuestos intermetlicos: Aplicaciones tecnolgicasIris Alessandra Alans Leal Francisca Griselda Tovar Rivera

La investigacin en el campo de los materiales intermetlicos

Sector aeronutico

En busca de materiales resistentes, tenaces y dctiles a elevadas temperaturas que puedan sustituir a las superaleaciones.

Kurnakov (1916)

Compuestos intermetlicos del sistema Au-Cu.

Qu es una aleacin? Es un material compuesto por ms de un elemento que presenta propiedades tpicas de metales. Es la fase slida que se obtiene al enfriar una mezcla lquida de dos o ms componentes. Clasificacin: -Disoluciones slidas de sustitucin e intersticiales -Aleaciones heterogneas -Compuestos intermetlicos

Qu es un compuesto intermetlico?Compuestos intermetlicos Aleaciones homogneas que tienen propiedades y composicin definida

Ejemplos: latn-(CuZn), duralumino (CuAl2), Ni3Al, Cr3Pt

Los materiales intermetlicos poseen una estructura cristalogrfica con orden de largo alcance que en unos compuestos puede mantenerse hasta la temperatura de fusin y en otros puede desordenarse a una temperatura caracterstica ms baja.

Reglas de Hume-Rothery Las reglas representan un conjunto de condiciones que deben cumplir las soluciones slidas metlicas. La diferencia entre los radios atmicos debe ser inferior al 15% La electronegatividad debe ser similar Los 2 metales deben poseer la misma estructura cristalina La valencia con la que actan debe ser la misma

Si por ejemplo consideramos una solucin de Si en Al podemos averiguar a priori el grado aproximado de solubilidad que presentar dicha solucin. Sabemos que:

AlRadio atmico = 0,143 nm

SiRadio atmico = 0,117 nm

Estructura cristalina = FCC Estructura cristalina = estructura del diamante (FCC con base) Valencia = +3 Valencia = -4

Los dos tomos tienen una electronegatividad similar.

Conclusin: Como podemos observar la solucin de Si en Al viola las reglas 1,3 y 4, es por esto que no nos sorprender saber que el Si slo es soluble en Al en una proporcin inferior al 2% (porcentaje atmico).

Algunos compuestos intermetlicos: Cr3Pt recubre con frecuencia a las navajas de las mquinas de afeitar, por lo cual les da dureza, y permite a las navajas conservar su filo por un periodo ms prolongado.

Co5Sm se utiliza en los imanes permanentes de los audfonos ligeros y en las bocinas debido a su gran fuerza magntica por unidad de peso.

AluminurosAluminuros de nquel, hierro y titanio. Buena resistencia mecnica y resistencia a la oxidacin a elevadas temperaturas.

A temperaturas intermedias o bajas sus propiedades no superan al de las superaleaciones.

Entre los compuestos intermetlicos en el rea de aluminuros se encuentra el aluminuro de nquel Ni3Al

Aluminuro de Nquel Ni3Al Se mantiene ordenado hasta la temperatura de fusin (1390 C)

Sus propiedades permiten considerar al Ni3Al apto para su empleo en turbinas de gas y de vapor

En la fabricacin de pistones de automviles, vlvulas, troqueles, cojinetes, tuberas, etc .

Duraluminio

Los duraluminios pertenecen a la familia de las aleaciones aluminiocobre. (Imagen: CuAl2)

El duraluminio contiene alrededor del 4 % de Cu, 0.5 % de Mg y manganeso y hierro.

-Elevada resistencia mecnica a temperatura ambiente, -Baja resistencia a corrosin

Los duraluminios fueron importantes aleaciones de aviacin. Hoy en da han sido reemplazadas por aleaciones de Titanio.

Se emplean en la industria aeronutica y automotriz.

La cementita Es un constituyente de los aceros, tiene un 6,67% en peso de carbono, y es un compuesto intermetlico de insercin.

Si bien la composicin qumica de la cementita es Fe3C, la estructura cristalina es del tipo ortorrmbica con 12 tomos de hierro y 4 tomos de carbono por celda.

El carcter del enlace entre los tomos de hierro es puramente metlico.

El del enlace que se produce entre los tomos de hierro y de carbono an no ha sido establecido exactamente.

La cementita destaca por ser un constituyente frgil, con alargamiento nulo y muy poca resiliencia.

La cementita es muy dura, de hecho es el constituyente ms duro de los aceros al carbono. Su temperatura de fusin es de 1227C.

Como la cementita es muy dura y frgil no es posible de utilizarla para operaciones de laminado o forja debido a su dificultad para ajustarse a las concentraciones de esfuerzos.

Aleaciones con memoria de formaAplicaciones en industrias como la mdica y aeroespacial.

Nitinol Propiedades : -Superelasticidad: aqu el nitinol acta como un resorte. -La recuperacin de la forma por calentamiento

Aplicaciones: -Sistemas de aproximacin de huesos para reparar fracturas (Anson Medical, UK) -Materiales superelsticos (instrumentos mdicos) -Termostatos y vlvulas de control -Uniones en canalizaciones de submarinos y conducciones submarinas.

Se utiliza en la tecnologa de telfonos celulares como una antena retrctil, o micrfono, debido a su naturaleza altamente flexible y la memoria mecnica.

Bibliografa https://www.serina.es/empres as/aecientificos/revistashtml/ MaterialesAlternativos.html https://www.ucursos.cl/ingenieria/2005/2/ ME32A/1/.../82885 http://sandglasspatrol.com/II GM12oclockhigh/Materiales%20A eronauticos.htm http://es.wikipedia.org/wiki/C ementita http://www.ehu.es/zorrilla/ju anma/T7Metales.pdf http://es.wikipedia.org/wiki/ Duraluminio http://www.uam.es/docencia/ labvfmat/labvfmat/practicas/ practica1/Hume.htm