ESTUDIO DEL EFECTO DE UN CAMPO POTENCIAL CENTRÍFUGO EN LA MISCIBILIDAD DE SISTEMAS BINARIOS CU-NI Y CU-CR NANOCRISTALINOS

Abstract

Desde los albores de la humanidad, el trabajo con metales y el desarrollo de nuevos materiales ha sostenido el crecimiento de nuestra sociedad. Actualmente en el ámbito de las aleaciones metálicas se explora el campo de los procesos de no equilibrio como el aleado mecánico (AM) la solidificación rápida (SR) la condensación desde vapor, etc. El enfoque de estos procesos es obtener compuestos intermetálicos, aleaciones metálicas amorfas y materiales nanocristalinos (MNC). El tamao de grano nanométrico de los MNC les confiere propiedades químicas y físicas inesperadas tales como buena resistencia, alta ductilidad, alta tenacidad a la fractura y alta resistencia a la corrosión. La teoría termodinámica indica que la aplicación de un campo potencial externo altera las condiciones de equilibrio de un sistema, por tanto la hipótesis del presente trabajo consiste es que es posible combinar el efecto del tamao de grano nanométrico con la aplicación de un campo potencial centrífugo para obtener aleaciones en sistemas metálicos binarios inmiscibles en condiciones de equilibrio. El objetivo de la presente tesis es estudiar el efecto del campo centrífugo en la disolución en el sistema Cu-Ni y los cambios en la miscibilidad en el sistema Cu-Cr, para esto se diseó y construyó un sistema de aplicación de fuerza centrífuga a temperatura y tiempo controlados. Para estudiar este fenómeno se utilizaron polvos nanocristalinos de cobre en combinación con níquel para obtener una cuantificación del efecto de la fuerza de rotación generada sobre el equilibrio del sistema y polvos nanocristalinos de cobre en combinación con cromo para demostrar la influencia del campo centrífugo en la expansión del campo de solubilidad de este sistema cuya miscibilidad máxima es de un 0.65% en peso de cromo a temperatura eutéctica. Los resultados obtenidos indican efectivamente una influencia del campo potencial centrífugo en el límite de solubilidad Cu-Cr y en la difusión propiamente tal del sistema Cu-Ni. Estos resultados abren un campo de estudio completamente nuevo en cuanto a la exploración y cuantificación del efecto de los campos potenciales externos en el equilibrio termodinámico.