Defectos De Punto

DEFECTOS DE PUNTO
Puntuales: de 0 dimensiones, afectan a un punto de red, perturbando únicamente a los vecinos más próximos:
Vacante o Vacancia.
El defecto vacante es cuando un átomo que se encuentra normalmente en la red cristalina deja de estarlo, dejando así un espacio vacío, que a veces es ocupado por un electrón (centro F).
El número de vacantes en equilibrio Nv para una cantidad dadade material, se incrementa con la temperatura de acuerdo a la ecuación:
Nv = N exp (- Qv/kt)
Donde Nv es el número de vacantes por metro cúbico
N es el número de puntos en la red por metro cúbico
Q es la energía requerida para producir una vacancia (J/átomo)
T es la temperatura en K
K es la constante de Boltzmann de los gases (1.38 x 10-23J/átomoK) ó 8.62 x
10-5eV/átomoK

Un defectoautointersticial es un átomo de un cristal que se ha desplazado a un lugar intersticial, un espacio vacío pequeño que ordinariamente no está ocupado. En los metales, los defectos autointersticial introducen dimensiones relativamente grandes en los alrededores de la red porque los átomos suelen ser mucho mayores que las posiciones intersticiales donde se sitúan.
Impurezas en sólidos
La mayoría delos metales mas familiares no son altamente puros, sino aleaciones en las cuales se añaden intencionalmente átomos extraños para conseguir un metal de características especificas. Corrientemente los metales se alean para conseguir resistencias mecánicas y resistencia a la corrosión. Por ejemplo, la plata de ley contiene 92.5% de plata y 7.5% de cobre.

Adicionando átomos de impurezas a un metal seforma una disolución solida y/o una nueva segunda fase, dependiendo del tipo de impureza, de su concentración y de la temperatura de la aleación. Merecen mención varios términos relativos a impurezas y a disoluciones solidas. Al hablar de aleaciones, se utilizan comúnmente, o términos soluto y disolvente. El disolvente representa el elemento o compuesto presente en mayor cuantía. El soluto seemplea para designar un elemento o compuesto presente en menor concentración.
Disoluciones sólidas
Una disolución solida se forma cuando, al adicionar átomo de soluto a un material disolvente, la estructura cristalina se mantiene y no se forma ninguna otra nueva estructura.

En la disolución solidas aparecen defectos puntuales, debido a las impurezas, de dos tipos: sustituciones e intersticiales.En los sustitucionales, los átomos de impurezas o soluto reemplazan o sustituyen a los átomos del disolvente (figura). Existen varias condiciones entre átomos de disolvente y de soluto que determinan el grado de solubilidad. Una condición es el factor tamaño: cantidades apreciables de soluto pueden acomodarse en un disolvente solido solo si la diferencia entre los radios atómicos de ambos tiposes menor del ±15%.

En las disoluciones solidas intersticiales, los átomos de las impurezas llenan los vacios o los intersticiales atómicos del disolvente. Las posiciones intersticiales son relativamente pequeñas en los materiales metálicos que tienen factores de empacamiento relativamente elevados. Por consiguiente, los diámetros atómicos de las impurezas intersticiales deben serconsiderablemente menores que los del disolvente.
El carbono forma disoluciones intersticiales al adicionarse al hierro; la concentración máxima de carbono es de un 2%. El radio atómico de los átomos de carbono es mucho menor que el de hierro: 1.071 nm (0.71 Å) frente a 0.124 nm (1.24 Å). Las disoluciones solidas de materiales cerámicos también son posibles.

Unidades de concentración

Las dos víasconvencionales para expresar la concentración son el porcentaje en peso (o masa) y el porcentaje atómico. El porcentaje en peso (% en peso) es el peso de un elemento particular relativo al peso total de la aleación. Para una aleación que solo contiene hipotéticos átomos de A y de B, la concentración de A en% en peso se define como:

Ca = ma/ma+mb x100

Donde mA y mB representan el peso (o masa) de...