Sólidos amorfos

Sólidos amorfos Ø

Es un estado solido de la materia, en el que las partículas que conforman el solido carecen de una estructura ordenada.

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Estos sólidos carecen de formas y caras bien definidas. Esta clasificación contrasta con la de sólidos cristalinos, cuyos átomos están dispuestos de una manera regular y ordenada formando redes cristalinas .

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Muchos sólidos amorfos son mezclas de

Sólidos amorfos Ø

Entre los sólidos mas conocidos amorfos mas conocidos se destaca el vidrio.

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Un mismo compuesto, según el proceso de solidificación, puede formar una red cristalina o un solido amorfo.

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Por ejemplo, según la disposición espacial de las moléculas de sílice (SiO2 ),se puede obtener una estructura cristalina ( el cuarzo ) o un solido amorfo ( el vidrio).

Propiedades de los sólidos amorfos Ø

Las formas amorfas tienen una temperatura característica a la cual sus propiedades experimentan cambios importantes.

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Esta temperatura se conoce como temperatura de transición vítrea ( Tg ) .

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La temperatura de transición a vidrio de un material amorfo puede reducirse añadiendo moléculas pequeñas, denominas “plastificadores”, que se adaptan entre las moléculas vítreas y les

Propiedades de los sólidos amorfos Ø

Una consecuencia directa de la disposición irregular de las partículas en un solido amorfo, es la diferencia de intensidad que toman las fuerzas intermoleculares entre las mismas, de ahí  que la fusión se alcance a distintas temperaturas, según la proporción de las distintas partículas que forman la muestra.

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De ello se deduce que un solido amorfo no tiene un punto de fusión definido, sino que dicha transformación acontece en un

Propiedades de los sólidos amorfos Ø

En cuanto a sus propiedades elásticas, se puede afirmar que los sólidos amorfos manifiestan las propiedades de los cristales.

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Por ejemplo:

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Al aplicar una carga a un material amorfo en un intervalo racionado de tiempo, la sustancia desarrollara una deformación pseudopermanente, es decir, fluirá como si fuera un liquido de viscosidad mu alta.

Propiedades de los sólidos amorfos Ø

Con respecto al magnetismo, los metales amorfos presentan las propiedades magnéticas mas notables, comportándose como materiales ferro magnéticos.

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Son aquellos que se producen un ordenamiento magnético de todos los momentos magnéticos en la misma dirección y sentido.

Propiedades de los sólidos amorfos

Propiedades de los sólidos amorfos

Aplicaciones Ø

Debido a sus propiedades mecánicas, hay un gran numero de sólidos amorfos que se emplean como materiales para la industria y la construcción.

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Los óxidos amorfos, gracias a su transparencia, solidez y facilidad para darle forma a las laminas grandes, se emplean profusamente como vidrio de ventana.

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El calcogenuro amorfo se emplea en xerografía en virtud de su

Aplicaciones Ø

Los metales amorfos se emplean en núcleos de transformadores gracias a su ferromagnetismo, bajas perdidas y las posibilidad de formar cintas largas.

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Existen semiconductores amorfos que se emplean en las memorias de ordenador y en células solares gracias a sus propiedades ópticas fotovoltaicas y en la facilidad para crear películas delgadas de gran superficie

Aplicaciones Ø

Ciertos polímeros orgánicos, en virtud de su resistencia y peso ligero y fácil procesamiento, se emplean como materiales estructurales plásticos.

Diferencias con los sólidos cristalinos Ø

La principal diferencia entre un solido cristalino y un solido amorfo es su estructura.

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En un solido cristalino existe una ordenación de los átomos a largo alcance, mientras que en los sólidos amorfos no se puede predecir donde se encontrara el próximo átomo.

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En este hecho se basan los diferentes métodos de diferenciación entre ambos tipos de solido, que en algunos casos no

Diferencias con los sólidos cristalinos Ø

Dichos métodos de diferenciación incluyen:

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Difracción : consiste enviar un haz de radiación sobre el solido y tomar medidas a diferentes ángulos en un amplio rango angular, con el objeto de deducir la disposición de los átomos en el solido objeto de estudio.los picos que aparecen en el diagrama de difracción (difracto grama), corresponden a la diferencia constructiva del haz de radiación con un plano atómico, es decir, se cumple la ley

Diferencias con los sólidos cristalinos

Diferencias con los sólidos cristalinos Ø

Calorimetría: consiste en medir la cantidad de calor captado o cedido por el sólido estudiado en el momento de solidificación.

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En un solido amorfo, la disposición irregular de sus átomos hace que posea una alta entropía (alto desorden), con respecto al solido cristalino, que esta perfectamente ordenado.

Obtención de sólidos amorfos Ø

Los sólidos amorfos se pueden formar, en condiciones normales, si crecen en condiciones donde no existe suficiente movilidad de los átomos.

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En el año de 1969, David Tumbull escribió que “probablemente todos los materiales pueden, si se enfrían con la suficiente rapidez y lejanía de la temperatura critica, ser transformados en sólidos amorfos”.

Obtención de sólidos amorfos Ø

Artificialmente, existen varios métodos de obtención de sólidos amorfos.

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El método mas antiguo y mas empleado es el de la fundición templada, del que se conocen algunas variedades.

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Bloque congelado.- esta técnica necesita de un alto rango de temperaturas para el enfriamiento y formar una aleación metálica.

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Dentro de la técnica de bloque congelado, se distingue entre splat-

Obtención de sólidos amorfos Ø

Templado con liquido.- esta técnica puede ser utilizada para el enfriamiento de líquidos utilizando baños de hielo en los cuales se introducen pequeñas cantidades de fundido; permite enfriar con rangos de velocidades altas.

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Templado al aire .-esta técnica puede ser utilizada para materiales con tendencia a la formación de sólidos amorfos .

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Sólidos amorfos obtenidos mediante este

Obtención de sólidos amorfos Ø

Condensación de vapor.- esta técnica comienza cuando el vapor formado en una cámara de vacio, por la evaporación del material, choca con una superficie fría , obteniéndose una sustancia amorfa.

El vidrio Ø

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El vidrio es un solido amorfo con estructura de un liquido.  Técnicamente , un vidrio es un producto inorgánico de la fusión que se ha enfriado a una velocidad demasiado elevada para permitir la formación de cristales .

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Aunque popularmente se llama cristal y vidrio a un mismo material existe una deferencia esencial entre ambos.

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El cristal hace referencia a un estado de ordenación de la materia que se

El vidrio