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Sistema eutético

1884
  • Frederick Guthrie
Metallurgist examining eutectic alloy microstructure in a laboratory setting.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

Um sistema eutético é uma mistura de dois ou mais componentes que se solidifica a uma temperatura única e precisa, inferior ao ponto de fusão de qualquer um dos componentes individuais. Essa composição específica é o ponto eutético. Ao resfriar, um líquido eutético se transforma em uma mistura fina de fases sólidas, frequentemente com uma microestrutura lamelar (em camadas) característica.

O conceito de um sistema eutético é melhor visualizado usando um diagrama de fases binário, que representa a temperatura em função da composição. O ponto eutético é a composição e a temperatura específicas nas quais a fase líquida está em equilíbrio com duas fases sólidas. Para um sistema binário de componentes A e B, a reação eutética é representada como [latex]L rightleftharpoons alpha + beta[/latex], onde L é a fase líquida, e [latex]alpha[/latex] e [latex]beta[/latex] são duas fases sólidas diferentes (ricas em A e B, respectivamente). Essa reação invariante ocorre a uma temperatura constante, a temperatura eutética.

O baixo ponto de fusão das ligas eutéticas é altamente vantajoso para a fundição, pois reduz a energia necessária e minimiza o estresse térmico nos moldes. A microestrutura formada durante a solidificação eutética é tipicamente uma mistura fina e íntima das fases sólidas, como camadas alternadas (lamelas) de α e β. Essa microestrutura fina pode conferir propriedades mecânicas únicas, como alta resistência e resistência ao desgaste, como observado no ferro fundido, onde a estrutura eutética consiste em ferrita e cementita. Composições diferentes da eutética são denominadas hipoeutéticas ou hipereutéticas, e começam a solidificar pela precipitação de uma das fases sólidas primárias antes de atingir a temperatura eutética, onde o líquido remanescente sofre a transformação eutética.

UNESCO Nomenclature: 3308
Metalurgia

Tipo

Fenômeno físico

Interrupção

Substancial

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • estudos sobre a depressão do ponto de congelamento em soluções aquosas
  • desenvolvimento de técnicas de análise térmica como a calorimetria
  • O trabalho de Josiah Willard Gibbs sobre equilíbrio de fases e a regra das fases.
  • Metalografia primitiva para observação de microestruturas

Aplicações

  • Soldas com e sem chumbo para unir componentes eletrônicos.
  • casting of complex shapes using cast iron, which is a near-eutectic iron-carbon alloy
  • ligas de brasagem para unir metais diferentes em altas temperaturas
  • materiais de mudança de fase para armazenamento de energia térmica
  • production of galinstan, a non-toxic liquid metal alloy at room temperature

Patentes:

    Ideias de Inovação Potencial

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    Relacionado a: sistema eutético, ponto eutético, diagrama de fases, depressão do ponto de fusão, solda, ferro fundido, estrutura lamelar, solidificação, metalurgia, termodinâmica.

    Contexto histórico

    Sistema eutético

    1867
    1875-01-01
    1881
    1884
    1890
    1890
    1899-01-01
    1860
    1870
    1876
    1882-01-01
    1886-04-23
    1890
    1897
    1900

    (Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

    Princípios relacionados à invenção, inovação e tecnologia

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