by ISABEL DANIELA ARDILA BELTRAN 4 years ago
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Defectos o imperfecciones en estructuras cristalinas
by ISABEL DANIELA ARDILA BELTRAN 4 years ago
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Son los límites o los planos que separan un material en regiones
Cada región tiene la misma estructura cristalina, pero en distinta orientación
Límites de macla
Es un plano a través del cual hay una desorientación especial de imagen especular de la estructura cristalina
Fallas de apilamiento
Error en la secuencia de apilamiento, especialmente en los con empaquetamiento compacto
Límite de grano
Grano:
Porción de material dentro de la cual el arreglo de los átomos es casi identico.
La orientación de los átomos o estructura cristalina es diferente en cada grano vecino
Es la superficie que separa dos o mas granos individuales
Los átomos no tienen distancias correctas
Se generan fuerzas de compresión y en otras tensión
Superficie externa del material
Los átomos muestran mayor energía debido a los enlaces no satisfechos (menos unidos al material y mas reactivos)
Conductividad electrica
Dureza
Reactividad
La red cristalina se distorsiona alrededor de una línea recta
Dislocaciones
Importancia:
Comprende el comportamiento mecánico en los metales
Aumento resistencia material, controlando movimiento dislocaciones
Deslizamiento en las dislocaciones confiere ductilidad
Esfuerzo teórico en deformación plástica
Movimiento de dislocaciones
Microscopicamente
El cristal se desliza y cambia de forma
Macroscopicamente
Se rompen y se vuelven a unir enlaces en la zona del núcleo de dislocación
Deslizamiento de dislocaciones
Movimiento de dislocaciones hacia un lado en una posición atómica (toda la estructura)
Dirección de deslizamiento
Se mueve una distancia
Se forma un material metalico
Descripción cuantitativa
Linea de deslizamiento
Plano de deslizamiento
Línea de dislocación
Explican la deformación y endurecimiento
Se mueven en planos y direcciones de deslizamiento
Mixta
En los cristales reales las dislocaciones son una mezcla entre dislocaciones de borde y tornillo
Presenta partes de caracter de borde y de hélice
Movimiento intermedio entre la dislocación de borde y la de hélice
Borde
Introducción o eliminación de un semiplano extra de átomos en la red espacial
Al introducir la dislocación, los átomos de arriba estan muy comprimidos mientras que los de abajo muy distendidos
Se mueve en un plano de deslizamiento
Tornillo
Puede moverse en cualquiera de los planos
Se puede formar aplicando tensiones de cizalladura en las regiones del cristal que han sido separadas por un plano cortante
Sigue un plano cristalográfico durante una revolución respecto al eje de torsión del cristal, recorriendo distancias interatómicas iguales en cada dirección y termina en una distancia atómica debajo del punto de partida
Se da por:
Deformación mecanica
Núcleo de dislocación
Región aproximadamente cilíndrica con configuración de enlaces incorrecta
Son importantes:
Fragilidad
Ductilidad
Endurecimiento del material
Deformación plástica permanente
Son interrupciones localizadas en arreglos atómicos o ionicos
Se clasifican en:
Defecto de Scottky
Es un par de vacancias en un material con enlaces iónico.
Para mantener la neutralidad debe perderse de la red tanto un anión como un catión
Defecto de Frenkel
Un ión salta de un punto normal de red a un sitio intersticial, dejado atrás una vacancia
Defecto sustitucional
Se presenta cuando un átomo o ión es sustituido con un tipo distinto de átomo o ión
Menor tamaño
La red cristalina presenta tensión en los átomos vecinos
Mayor tamaño
La red cristalina se comprime
Átomo intersticial
Unión intersticial y sustitucional
El número de átomos intersticiales dentro de la red cristalina es constante incluso al cambiar la temperatura
Átomo del mismo u otro material que ocupa un intersticio
La región circundante esta comprimida y distorsionada
Deben ser átomos menores a los de la matriz y formar una solución intersticial
Se presenta en estructuras con bajo factor de empaquetamiento
Se presenta cuando un átomo extra se inserta dentro de la estructura de la red en una posición intersticial
Vacancias
El número de vacantes aumenta con la temperatura
Ausencia de un átomo en las estructura cristalina
Son importantes en difusión
En los metales se introducen en:
Radiación
Deformación plástica
Enfriamiento
Todos los materiales presentan este defecto
Aumenta el desorden del material
Son importantes por:
Afectan propiedades
Solidificación
Deformación a temperaturas elevadas
Difusión
Son generados por:
Introducción de impurezas y aleación con otros elementos
Perturbaciones y reordenamiento atómico durante el procesado
Movimiento de átomos al ganar energía por calentamiento
