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Formación del Vidrio: Cinética de Enfriamiento

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Competencia entre velocidad de enfriamiento y cinética de nucleación/crecimiento cristalino (reuso parcial de Metalurgia M01) que decide si el fundido vitrifica o cristaliza - la vitrificación es, en este sentido, una cristalización evitada.

>Modelo

ID:('ky', 1754)


Tasa de nucleación

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$\dot N=N_0\exp(-\Delta G_c^*/k_BT)\exp(-Q_d/k_BT)$

$N_0$
Prefactor de nucleación
$1/m²s$
$dot N$
Tasa de nucleación
$1/m²s$
$T$
Temperatura
$K$
$Delta G_c^*$
Barrera crítica
$J$
$Q_d$
Energía de difusión
$J$
$k_B$
Constante de Boltzmann
$J/K$



>Modelo

ID:('gm', 15076)


Velocidad crítica

Storyboard



$CR_{crit}=\frac{\Delta T_n}{t_n}$

$Delta T_n$
Ventana de nucleación
$K$
$CR_{crit}$
Velocidad crítica
$K/s$
$t_n$
Tiempo nariz TTT
$s$



>Modelo

ID:('gm', 15077)


Fracción cristalizada

Storyboard



$X_v=1-\exp(-k_A t^{n_A})$

$k_A$
Constante Avrami
$1/s?$
$n_A$
Exponente Avrami
$1$
$X_v$
Fracción cristalizada
$1$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 15078)


Criterio vitrificación

Storyboard



$CR_{enfr}>CR_{crit}\Rightarrow\text{vidrio}$

$CR_{crit}$
Velocidad crítica
$K/s$
$CR_{enfr}$
Velocidad de enfriamiento
$K/s$



>Modelo

ID:('gm', 15079)


Enfriamiento dinámico

Storyboard



$T^{n+1}=\max(T_{amb},T^n-CR_{enfr}\Delta t)$

$T$
Temperatura
$K$
$CR_{enfr}$
Velocidad de enfriamiento
$K/s$
$Delta t$
Paso temporal
$s$



>Modelo

ID:('gm', 15080)


Estructura del modelo

Descripción

Red de modelo


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$k_A$
k_A
Constante Avrami
1/s?
$n_A$
n_A
Exponente Avrami
1
$X_v$
X_v
Fracción cristalizada
1
$N_0$
N_0
Prefactor de nucleación
1/m²s
$dot N$
N_dot
Tasa de nucleación
1/m²s
$T$
T
Temperatura
K
$Delta T_n$
Delta_T_n
Ventana de nucleación
K
$CR_{crit}$
CR_crit
Velocidad crítica
K/s
$CR_{enfr}$
CR_enfr
Velocidad de enfriamiento
K/s
$Delta G_c^*$
Delta_G_c
Barrera crítica
J
$Q_d$
Q_d
Energía de difusión
J
$k_B$
k_B
Constante de Boltzmann
J/K
$Delta t$
dt
Paso temporal
s
$t$
t
Tiempo
s
$t_n$
t_n
Tiempo nariz TTT
s

ID:(0, 1754)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile