Ciencia de los materiales

PLANOS Y DIRECCIONES

• Celda Unitaria.- Es una subdivisión de una red que sigue conservando las características generales de una red, al apilar celdas unitarias idénticas se puede construir una red.
Hay 7 características cristalinas únicas y son: Cubico, Tetragonal, Ortoadmoico, trigonal, hexagonal, monoclínico y triclínico.
Para el cubico existe:(SC, Cubica simple), (FCC, Cubicacentrada en las caras), (BCC, Cubico centrado en el cuerpo).
Para el sistema tetragonal existe: (Simple, centrada en el cuerpo)

• Parámetros de red.- Describen el tamaño y forma de la celda unitaria suele denotarse como: (a ó a0) expresados en:
1 Nanómetro (nm)=10-9m=10-7=10A
1 Angstrom (å) = 0.1nm=10-10m=10-8cm

Cantidad de atomos por celda (ejemplo)BCC(8vertices)(1/8)+(1centro)(1)=2atomos

[pic]
• Relacion entre radio atomico y parámetro de red
[pic]
Factro de empacamiento.- Fraccion de espacio ocupado por atomo

Densidad
[pic]

PUNTOS DIRECCIONES Y PLANOS DE LA CELDA UNITARIA
[pic]
• Índices de Miller

Direcciones.- Lo que tenemos que conseguir son las coordenadas de los puntos finales, después establecer los puntos iniciales

Ejemplo:Se tienen los puntos (0,0,1) y (1/2,1,0). Determinar los índices de Miller
1. Se restan los puntos:
(0, 0, 1)-(1/2, 1, 0)= (0-1/2), (0-1), (1-0)= (-1/2, -1 , 1)
2. Se multiplican por el denominador para quitar fracciones
=2(-1/2, -1, 1)= [-1, -2, 2] ó

• Familias de direcciones() Combinacion de dichos números usando negativos también.
Las direcciones cristalográficas sonimportantes ya que en algunos materiales se deforman con mayor facilidad en direcciones en donde los atomos están en contacto estrecho.

Densidad lineal.- Cantidad de puntos de red a lo largo de una dirección

[pic]
Distancia de repetición.- Distancias de centros de atomos en una dirección

Fracción de empacamiento.-
[pic]

• Planos
Se toman apartir del corte hecho por elplano en los ejes del cubo

[pic]

Densidad planar.- Cantidad de atomos cuyos centros están en el plano por unidad de area
[pic]
Fraccion de empacamiento
[pic]
Distancia interplanar.- Es la distancia entre planos paralelos
[pic]

IMPERFECCIONES DE ARREGLOS ATOMICOS

Defectos puntuales:
• Vacancias(hueco)]
• Dopantes
• Impurezas
• D.Intersticiales(átomo adicional)
• Subestructurales (un átomo por otro)

Dislocaciones.- Imperfecciones lineales de un cristal. Se puede observar en un tornillo, de borde y mixta
Deslizamiento.- Proceso en el que se mueve una dislocación.

Las dislocaciones son importantes porque: Proporcionan un mecanismo para la deformación plástica, ya que esto se refiere a un cambio irreversible cuando se retira lafuerza o esfuerzo que lo causo. Mientras que la deformación elástica se lleva acabo un cambio temporal, sin embargo no hay movimiento de dislocaciones.
Si no hubiera dislocaciones los metales serian frágiles y no se podrían moldear a formas utiles. La presencia de las dislocaciones ayudo a endurecer a los metales.

LEY DE SCHIMD (ESFUERZO CORTANTE)

T r= σcosΦcosλ

T r=Fr/Ao : Esfuerzocortante resuelto en dirección de deslizamiento

σ= F/Ao : Esfuerzo unidireccional aplicado al cilindro

Fr= Fcosλ
[pic]
Defectos Superficiales

• Grano: Porcion de material dentro del cual el arreglo atomico es el mismo
• Limite de grano: Superficie que separa los granos individuales, es decir atomos próximos entre si en los limites de grano (compresión), atomos muy alejados (tensión). Unadislocación recorre toda la superficie hasta un limite de grano.
• Fallas de deslizamiento: Se representan en FCC, es un error en la secuencia de apilamiento, estas fallan interfieren en el deslizamiento.
Un conjunto de dislocaciones provocantes de deslizamiento entre cristales vecinos son un limite de grano por angulo pequeño
• Solucion solida: Es una inserccion de atomos diferentes...