Diagrama de Fases

Diagramas de fases, ou diagrama de equilíbrio, são modos de conhecer o comportamento de um material, quanto ao seu estado físico, quando submetido à mudanças de temperatura,

 Exemplo do diagrama de fases da água, nesse exemplo relaciona-se a temperatura e a pressão, com o estado físico, note que na temperatura de -10 graus celsius a agua tende a estar sempre em estado sólido, mas no caso da pressão for ligeiramente acima de 0,001 atmosferas ela estará em estado gasoso, essa mudança de fase diferentemente do usual, não passa pelo estado liquido, a água irá sublimar de sólido para gás, note também em 0 graus e 0,01 atm a existência do ponto O, esse é chamado de ponto triplo da água, pois nesse ponto a água pode estar em qualquer um dos 3 estados.
 Esse diagrama de fases com uma única substância é chamado de diagrama unário, mas ele pode representar também corpos com uma mistura de materiais com mudanças de estado físico em temperaturas diferentes,

Diagrama Binário:
Esse é um tipo de diagrama com dois materiais que podem estar em fases diferentes quando na mesma temperatura considere a liga metálica de estanho e chumbo:
Diagrama Binário Isomorfo: esse tipo ocorre quando há a solubilidade completa dos componentes, podenso ser criadas ligas com qualquer concentração de cada um.

 

Nesse diagrama, a pressão não é relevante, mas as quantidades de cada elemento na liga é, note que em um sistema apenas com chumbo, alfa representa o chumbo em estado sólido, o chumbo sofre fusão apenas à temperatura de 327 graus celcius, mas conforme a quantidade de estanho na liga aumenta, essa temperatura é reduzida, isso porque o estanho tem um ponto de fusão muito mais baixo,por isso quando o estanho entra na fase liquida ele facilita para que o chumbo mude de fase mesmo sem ter atingido 327 graus, na região mais acima do diagrama podemos ter certeza que tudo está na fase liquida. 

Sistema Binário eutético: Nesse tipo de sistema, quando há o resfriamento da fase liquida para a sólida podem ser formadas várias fases sólidas, por exemplo no sistema de ferro carbono podem ser formados as fases de ferrita, austenita, martensita e cementita dependendo de como os átomos de carbono se posicionam no arranjo cristalino.

Fonte de matéria:

Aulas de N4CME no Instituto Federal de São Paulo, campûs São Paulo, com a professora Sara Dereste no período de 07/19 até 12/19