¿Por qué la mayoría de los materiales iónicos/covalentes/metálicos no se autorreparan?

En su mayor parte, solo los materiales de materia blanda parecen poseer capacidades de autocuración (es decir, si divido el material y luego presiono las dos mitades juntas, el material se vuelve a formar) a temperatura ambiente. Los materiales como el vidrio o el acero solo lo harán a altas temperaturas (por ejemplo, soldadura).

¿Por qué los enlaces más fuertes (iónico, covalente, metálico) no se reforman automáticamente cuando las dos superficies se presionan juntas?

¿Se debe a que los enlaces de dispersión se forman con energías de activación más bajas que los enlaces iónicos o covalentes, o hay alguna razón más compleja (reconstrucciones superficiales, oxidación después de la escisión, etc.)?

Respuestas (1)

No estoy seguro acerca de los enlaces iónicos y covalentes, pero con los enlaces metálicos solo hay dos factores que evitan que se suelde cuando se toca, la rugosidad de la superficie y la contaminación/oxidación de la superficie.

Si tuviera dos placas de metal, incluso de metales muy duros como el cromo, y las placas estuvieran perfectamente planas y perfectamente limpias, se unirían instantáneamente si se tocaran en el vacío.

El problema es que incluso los metales nobles que no se oxidan transportan partículas de aire adheridas en su superficie, incluso si están perfectamente limpios de cosas como grasa, polvo y suciedad.

Otro problema es la rugosidad de la superficie. Hay un cierto límite de cuán plana puede pulir la superficie de una aleación dada. La estructura cristalina, los granos grandes, los carburos, las diferentes fases y otros factores evitan que la superficie se vuelva perfecta y plana.

Ciertos metales y aleaciones son mucho mejores que otros para obtener un pulido fino. RSA, por ejemplo, fabrica aleaciones de aluminio con una solidificación rápida que tienen granos súper pequeños y pueden pulirse mucho. Materion fabrica vidrios metálicos a granel que no tienen ninguna estructura cristalina.

Lo bueno es que esta rugosidad de la superficie se puede compensar con presión, se deformará plásticamente y llenará los huecos. Realmente, se trata de vacío y limpieza.