Defectos cristalinos

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INTRODUCCION

La estructura de materiales ordenados siempre tiene algunas imperfecciones, estas se hacen patentes cuando una estructura se compara con una referencia ideal, ya que estas imperfecciones tienen como resultado el rompimiento de la simetría en una escala local.

La dimensionalidad de las imperfecciones nos da un esquema conveniente para su clasificación:

* Defectos Puntuales* Defectos lineales
* Defectos de superficie
* Defectos Volumétricos

Es de mucha importancia saber de los defectos cristalinos ya que en la industria se utiliza mucho dicha información.

La presente investigación busca recoger la cantidad de datos posibles con referencia al tema, para facilitar el estudio de las estructuras cristalinas.

DEFECTOS CRISTALINOS

Un defecto cristalino escualquier perturbación en la periodicidad de la red de un sólido cristalino. El cristal perfecto es un modelo ideal, en el que las diferentes especies (ya sean moléculas, iones u átomos neutros) están colocados de forma periódica y regular, extendiéndose hasta el infinito. En la realidad, cualquier cristal presenta defectos en este modelo ideal, empezando por el hecho de que no hay cristalesinfinitos.

Son estos defectos cristalinos los que dan las propiedades más interesantes de la materia, como la deformación plástica, la resistencia a la rotura, la conductividad eléctrica, el color, la difusión...

DEFECTOS PUNTUALES

A altas temperaturas ocurren vacancias de átomos, debido al favorable incremento de entropía, y estas son parte del estado de equilibrio de un material cristalino.

*ATOMO INTERSTICIAL:

El defecto intersticial es cuando un átomo extra se introduce en un lugar de la estructura cristalina donde no se encuentra normalmente.

Un átomo intersticial es un defecto puntual de un mineral, producido por un átomo suplementario se sitúa en su red cristalina. Esto provoca una fuerte distorsión en la proximidad del átomo, pero se atenúa con la distancia. Se puede forzarel fenómeno: irradiando el cristal para aportarle energía conseguimos que un átomo situado "correctamente" en su punto de red salte para situarse entre átomos que sí se mantienen en su posición de red.

En los materiales cerámicos, que están compuestos de una parte iónica y otra covalente, lo normal es que salte el catión, de menor tamaño que el anión: el conjunto formado por el átomo intersticialy el hueco se conoce como defecto Frenkel.

* ÁTOMO SUSTITUCIONAL:

En este defecto se sustituye un átomo de la estructura crisatalina por otro. Se debe tomar en cuenta que el radio del átomo no debe ser diferente de un 15% ya sea en mayor o menor proporción ya que podrían ocurrir perturbaciones en el material. Un átomo de mayor radio hará que los átomos vecinos sufran una compresión, y unátomo sustuido de menor radio hará que los átomos vecinos sufran una tensión.

Un átomo intersticial es un defecto puntual de un mineral, producido por un átomo suplementario se sitúa en su red cristalina. Esto provoca una fuerte distorsión en la proximidad del átomo, pero se atenúa con la distancia. Se puede forzar el fenómeno: irradiando el cristal para aportarle energía conseguimos que un átomosituado "correctamente" en su punto de red salte para situarse entre átomos que sí se mantienen en su posición de red.

En los materiales cerámicos, que están compuestos de una parte iónica y otra covalente, lo normal es que salte el catión, de menor tamaño que el anión: el conjunto formado por el átomo intersticial y el hueco se conoce como defecto Frenkel.

* DEFECTO FRENKEL:

Este defecto esuna combinación entre el defecto de vacancia e intersticial, donde un átomo que se encuentra en un lugar normal de la estructura cristalina salta hacia un lugar intersticial dejando así una vacancia.

El defecto Frenkel es el conjunto formado por un átomo intersticial y el hueco que ha dejado tras el salto.

En el caso de un cristal iónico, los cationes son más pequeños que los aniones; son...
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