Microestructura
La microestructura és la configuració a molt chicoteta escala d'un material, definida com l'estructura de la superfície preparada d'un material mostrada per un microscopi òptic en un aument de més de 25x.[1] La microestructura d'un material (com metals, polímeros, ceràmiques o materials composts) pot influir en gran mida en propietats físiques com la resistència, tenacitat, ductilitat, durea, resistència a la corrosió, comportament a altes/baixes temperatures o resistència al desgast. Estes propietats a la seua volta governen l'aplicació d'estos materials en la pràctica industrial.
A escales més chicotetes que les que es poden vore en microscopi òptic, la microestructura a sovint es denomina nanoestructura, mentres que l'estructura en la que s'organisen els àtoms individuals es coneix com estructura cristalina. La nanoestructura de les mostres biològiques es denomina ultraestructura. L'influència d'una microestructura en les propietats mecàniques i físiques d'un material es rig principalment pels diferents defectes presents o absents de l'estructura. Estos defectes poden prendre moltes formes, pero les principals són els poros. Si ben eixos poros juguen un paper molt important en la definició de les característiques d'un material, també ho fa la seua composició. De fet, per a molts materials, poden existir diferents fases al mateix temps. Estes fases tenen diferents propietats i si es manegen correctament, poden evitar la fractura del material.
Concepte
[editar | editar còdic]
El concepte de microestructura és observable en les característiques macroestructurales dels objectes comuns. L'acer galvanizado, com els postes de llum o les barreres de seguritat metàliques en les carreteres, exhibix un mosaic de colors no uniformes de polígons entrellaçats de diferents tons de gris o argent. Cada polígon és un sol cristal de zinc adherit a la superfície de l'acer situat per davall. El zinc i el plom són dos metals comuns que formen grans cristals (grans) visibles a simple vista. Els àtoms en cada gra estan organisats en una de les sèt disposicions de apilamiento 3d o rets de Bravais (cúbica, tetraèdrica, hexagonal, monoclínica, triclínica, romboèdrica i ortorrómbica). La direcció d'alliniació de les matrius diferix entre els cristals adjacents, lo que genera variacions en la reflectividad de cada cara presentada dels grans entrellaçats en la superfície galvanizada. El tamany de gra promig es pot controlar per mig de les condicions de processament i la composició, i la majoria de les aleacions consistixen en grans molt més menuts que no són visibles a simple vista. Açò permet aumentar la resistència del material (vore enduriment de Hall-Petch).
Caracterisació de microestructura
[editar | editar còdic]Per a quantificar les característiques microestructurales, es deuen caracterisar tant les propietats morfològiques com les materials. El processament d'imàgens és una tècnica molt eficaç per a la determinació de característiques morfològiques, tals com la fracció de volum, la morfologia d'inclusió,[2] el buit,[3] i les orientacions dels cristals. Per a realisar micrografías, s'usa comunament microscopía òptica i electrònica.
Per a determinar les propietats del material, la nanoindentación és una tècnica adequada per a la determinació de propietats d'elements el tamany dels quals és de l'orde de micras i submicras, per a les que les proves convencionals no són factibles. Les proves mecàniques convencionals, com les proves de tracció o l'anàlisis mecànic dinàmic, solament poden quantificar propietats macroscòpiques sense cap indicació de propietats microestructurales. No obstant, la nanoindentación es pot utilisar per a la determinació de propietats microestructurales locals de materials homogéneus i heterogéneus. Les microestructura[4] també es poden caracterisar per mig de models estadístics d'orde superior a través dels quals s'extrau de les imàgens un conjunt de propietats estadístiques complexes. A la seua volta, estes propietats es poden usar per a produir varis atres models estocàstics.[5][6][7]
Vore també
[editar | editar còdic]Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Adaptat del manual ASM Metals Handbook, Ninth Edition, v. 9, "Metallography and Microstructures", American Society for Metals, Metals Park, OH, 1985, p. 12.
- ↑ https://www.researchgate.net/publication/279771139_uncorrelated_volume_element_for_stochastic_modeling_of_microstructures_based_on_local_fiber_volume_fraction_variation
- ↑ https://www.researchgate.net/publication/305803249_characterization_synthetic_generation_and_statistical_equivalence_of_composite_microstructures
- ↑ https://www.researchgate.net/publication/292208855_length-scale_dependence_of_variability_in_epoxy_modulus_extracted_from_composite_prepreg
- ↑ Tahmasebi, Pejman. “Accurate modeling and evaluation of microstructures in complex materials”. Physical Review I 97 (2): 023307. doi:. PMID 29548238. Bibcode: 2018PhRvE..97b3307T.
- ↑ Tahmasebi, Pejman. “Nanoscale and multiresolution models for shale samples” (en). Fuel 217: 218–225. doi:.
- ↑ “A stochastic multiscale algorithm for modeling complex granular materials” (29 de juny 2018). Granular Matter 20 (3). doi:. ISSN 1434-5021.
Referències
[editar | editar còdic]
- Este artícul conté una traducció derivada de «Microestructura» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.