Cristalización y separación de fases: ¡Nuevos conocimientos para materiales!

Cristalización y separación de fases: ¡Nuevos conocimientos para materiales!

El 17 de marzo de 2025 se publicó en la revista Progress in Materials Science un nuevo artículo de revisión sobre cristalización y separación de fases. En este extenso trabajo, el Dr. Wolfgang Wisniewski, asistente de investigación de la Cátedra de Microscopía Electrónica y Análisis de Microestructuras, y el Prof. Dr. Christian Rüssel de la Universidad Friedrich Schiller de Jena explican los procesos fundamentales de formación de microestructuras que son cruciales para las propiedades de los materiales. técnicomathe.de Destaca que, en particular, el vidrio y el vidrio fundido ofrecen información interesante sobre el desarrollo de estos procesos.

Los autores reconocen que los procesos en el vidrio se desarrollan mucho más lentamente debido a su alta viscosidad. Esto permite transformaciones controladas, lo cual es importante para la producción específica de determinados materiales. Wisniewski y Rüssel también han escrito otros artículos de revisión sobre vitrocerámica en los últimos años y en el artículo actual muestran cómo las microestructuras se pueden adaptar específicamente para optimizar las propiedades de los materiales.

Proceso de cristalización

La cristalización se describe como un proceso físico en el que una sustancia cambia de la fase líquida a la sólida, mientras se libera la entalpía de cristalización. Esta liberación de energía que cambia el calor juega un papel central en la ingeniería de materiales, así como Wikipedia explicado. Las condiciones artificiales, como la vacunación con gérmenes, pueden acelerar este proceso.

El artículo de revisión también cubre el estado de la investigación durante las últimas cinco décadas y enfatiza la importancia de técnicas como la difracción de electrones retrodispersados ​​(EBSD). Este método ha evolucionado durante los últimos 15 años para la medición de la orientación local y la identificación de fases y es de fundamental importancia para la investigación de Wisniewski. De particular interés es el descubrimiento de paralelismos entre las primeras etapas de oxidación de aleaciones metálicas y la cristalización de vidrios.

Fases y sus transformaciones.

En la ingeniería de materiales se distingue entre diferentes estados físicos: plasma, gas, líquido y sólido. El orden de los bloques de construcción aumenta desde el plasma con el orden más bajo hasta los sólidos con la estructura máxima. técnicomathe.de describe que las fases están separadas entre sí por interfaces y pueden existir en diferentes estados pero con una composición homogénea. Durante la cristalización se produce un cambio de fase de líquido a sólido cuando el metal fundido se enfría lentamente.

La velocidad de cristalización y el número de núcleos son cruciales para el éxito del proceso. En la industria se utilizan procesos innovadores como la evaporación térmica en un horno de vacío o la pulverización catódica. Una cristalización exitosa requiere un control cuidadoso de la temperatura, ya que permanece constante durante la transformación de fase hasta que se completa el proceso.

En resumen, el artículo de revisión no sólo proporciona información valiosa sobre la investigación actual sobre cristalización, sino que también muestra cómo este conocimiento se puede utilizar en la práctica en el desarrollo de nuevos materiales. El trabajo de Wisniewski y Rüssel es una contribución importante a una comprensión más profunda de estos complejos procesos, que son de importancia central en la ingeniería de materiales moderna.