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Figura 9.11. Síntesis de intermetálicos mediante
síntesis autopropagada.
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fuente de rayos-x de laboratorio,
tomar un punto experimental suele
costar varios segundos y un diagrama
de difracción requiere unas horas de
medida. Si se quisiese seguir mediante
difracción de rayos-x la evolución de
una reacción química se tendrían que
reducir drásticamente los tiempos de
adquisición, aumentando el brillo
de la fuente (gracias a un sincrotrón)
y también mejorando los detectores.
Un equipo integrado por
investigadores del Sincrotrón Europeo
(ESRF), y del Instituto de Cerámica
y Vidrio, y del Instituto Eduardo
Torroja, ambos del CSIC en Madrid,
estudian la evolución temporal de
reacciones de estado sólido mediante
síntesis autopropagada de alta
temperatura. Este método es una vía
alternativa para la producción de
materiales ligeros intermetálicos y
cerámicos que se forman mediante
reacciones exotérmicas. El método
provoca la reacción en un extremo de
una pastilla prensada mediante una
ignición, tras la cual la reacción
química avanza por sí sola a
velocidades de entre 10 a 250 mm/s
con gradientes térmicos de miles de
grados (ver figura 9.11.). El
procedimiento es barato, pero no se
conocen demasiados detalles del
proceso dada su velocidad de reacción
y las altas temperaturas involucradas.
La línea de Ciencia de Materiales
del ESRF se ha utilizado para estudiar
las reacciones exotérmicas de los
sistemas intermetálicos, carburos
y composites. Se muestra en la figura
9.12. un conjunto de diagramas de
difracción, recolectados cada décima
de segundo en una cámara FRELON
CCD de 1 megapíxel en una “zona
fija” de la pastilla conforme avanza la
reacción. Se observan los cambios en
los diagramas de difracción de los
reactivos conforme avanza la reacción.
En el sistema Al-Ni-Ti-C el comienzo
de la reacción la marca la fusión del
aluminio y la reacción tiene lugar vía
una fase ternaria intermedia con una
vida media de unos 400
a 500 milisegundos.