Post on 11-Jan-2015
2. Materiales2.6 Propiedades de Cerámicas y Composits
Comprender las propiedades física de materiales como cerámicas y composits.
Objetivos:
Dr. Willy H. GerberInstituto de Física
Universidad AustralValdivia, Chile
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Cambios de modulo elasticidad
2
Caso falta de material
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Cambios de modulo elasticidad
3
Caso material adicional distinto
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Problema de creación de material
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Proporción para consumo total
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Problema de creación de material
5
Caso sobre oferta de liquido
Total
Usado
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Cambios de modulo elasticidad
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Según la calidad de la homogenización se obtendrán zonas de liquido que no reacciono de radio entre
Con un numero de poros igual a
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Problema de creación de material
7
Caso sub oferta de liquido
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Cambios de modulo elasticidad
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Según la calidad de la homogenización se obtendrán zonas de solido que no reacciono de radio entre
Con un numero de “grumos” igual a
(granos no reaccionados)
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Reactividad
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Mientras mas superficie mas rápido reaccionara
Superficie un granoVolumen de un grano
Radio de un granoMasa de la muestraNumero total de granosDensidad del material
Numero de granos Superficie total
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Reactividad
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Velocidad de reacción [m/s]
Volumen reaccionado [m3]Tiempo transcurrido [s]
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Problema con la temperatura
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Si el proceso es muy rápido, el calor no puede ser disipado y se calienta el agua.Al calentarse el agua surge evaporación (perdida de agua) e incluso formación local de presión (daño).
Aumento de temperatura:
Calor o energía absorbida [J]Masa [kg]Calor especifico [J/kgK]Aumento de la temperatura [C o K]
Calor generado por masa reaccionada [J/kg]Masa reaccionada [kg]
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Presión del vapor (en Pa)Volumen [m3]Numero de moles por m3 [mol/m3]Entalpia de evaporización (agua 40.65 kJ/mol) – energía para desprenderseConstante del gas (8.314 J mol-1K-1)Temperatura en grados Kelvin (273.15° + grados Celsius)Presión de referencia (3.65x10+10 Pa) Nota: 1 mol = 6.02 x 10+23 partículas
(1Torr = 133.3224 Pa)
Problema con la temperatura
Para calcular el agua que se pierde se debe calcular la presión de vapor de agua generado y con ello los moles “perdidos”.
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Rol de espacios o incrustaciones
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Quiebres se detienen ante obstáculos:
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Rol de espacios o incrustaciones
Desvío de quiebre
Debondig
Puente elástico
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Rol de espacios o incrustaciones
Esf
uerz
o [M
Pa]
Deformación
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Rol de espacios o incrustaciones
Esf
uerz
o [M
Pa]
Deformación
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Mecanismo de quiebre
Quiebre
Punta con radio
Factor de intensidad
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Mecanismo de quiebre
Quiebre
Esfuerzo en la punta del quiebre:
Fuerza que lleva al quiebre:
Criterio de quiebre:
Modulo de elasticidad [Pa]Esfuerzo de quiebre [Pa]Largo del quiebre [l]
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Mecanismo de quiebre
Radio pequeño – fácil ruptura
Radio grande – difícil ruptura
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Contacto
Dr. Willy H. Gerberwgerber@gphysics.net
Instituto de FísicaUniversidad Austral de ChileCampus Isla TejaCasilla 567, Valdivia, Chile
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