factor alfa

Factores encontrados en la ciencia de materiales.

El factor α es una cantidad adimensional que se utiliza para predecir el tipo de interfaz sólido-líquido de un material durante la solidificación . Fue introducido por el físico Kenneth A. Jackson en 1958. En su modelo, el crecimiento de cristales con valores mayores de α es suave, mientras que los cristales que crecen con α más pequeños (por debajo del valor umbral de 2) tienen superficies rugosas. ^{[1] [2]}

Método

Según John E. Gruzleski en su libro Desarrollo de microestructuras durante la fundición de metales (1996):

${\displaystyle \alpha ={\frac {L}{kT_{\mathrm {E} }}}\cdot {\frac {\eta }{v}}}$

¿Dónde está el calor latente de fusión ? es la constante de Boltzmann ; es la temperatura de congelación en equilibrio; es el número de vecinos más cercanos que tiene un átomo en el plano de interfaz ; y es el número de vecinos más cercanos en el sólido mayoritario. ${\displaystyle L}$ ${\displaystyle k}$ ${\displaystyle T_{\mathrm {E} }}$ ${\displaystyle \eta }$ ${\displaystyle v}$

Como , ¿dónde está la entropía molar de fusión del material? ${\displaystyle {\frac {L}{T_{\mathrm {E} }}}=\Delta S_{f}}$ ${\displaystyle \Delta S_{f}}$

${\displaystyle \alpha ={\frac {\Delta S_{f}}{k}}\cdot {\frac {\eta }{v}}}$ ^[3]

Según Martin Glicksman en su libro Principios de solidificación: una introducción a los conceptos modernos de fundición y crecimiento de cristales (2011):

${\displaystyle \alpha ={\frac {\Delta S_{f}}{R_{\mathrm {g} }}}\cdot {\frac {\eta _{1}}{Z}}}$

¿Dónde está la constante universal de los gases ? es similar al anterior, siempre < 1. ^[4] ${\displaystyle R_{\mathrm {g} }}$ ${\displaystyle {\frac {\eta _{1}}{Z}}}$ ${\displaystyle {\frac {1}{4}}<{\frac {\eta _{1}}{Z}}}$

Referencias

1. Bennema, P. (1993). "Morfología de cristales determinada por factores alfa, temperatura de rugosidad, caras F y redes conectadas". Revista de Física D: Física Aplicada . 26 (8B): B1–B6. doi :10.1088/0022-3727/26/8b/001.
2. Uhlmann, Don; Fratello, Vicente (2022). "Kenneth A. Jackson (1930-2022)". Academia Nacional de Ingeniería . Consultado el 1 de abril de 2024 .
3. Gruzleski, John E. (1996). Desarrollo de microestructura durante la fundición de metales .
4. Glicksman, Martín (2011). Principios de solidificación: una introducción a los conceptos modernos de fundición y crecimiento de cristales .