Defectos E Inperfesiones

1.3 DEFECTOS E IMPERFECCIONES
Realmente no existen cristales perfectos sino que contienen varios tipos de imperfecciones y defectos, que afectan a muchas de sus propiedades físicas y mecánicas y también influyen en algunas propiedades de los materiales a nivel de aplicación ingenieril tal como la capacidad de formar aleaciones en frío, la conductividad eléctrica y la corrosión.
Lasimperfecciones se clasifican según su geometría y forma así:
a) Defectos puntuales o de dimensión cero
b) Defectos lineales o de una dimensión llamados también dislocaciones
c) Defectos de dos dimensiones
También deben incluirse los defectos macroscópicos tales como fisuras, poros y las inclusiones extrañas.
Defectos de los cristales reales
Se definen como defectos a las desviaciones que sonobservadas, por métodos experimentales, con referencia a la estructura cristalina descrita con anterioridad. Según la dimensión del espacio ocupado por el defecto se clasifican en:
* A) Vacante o ausencia de átomos aislados en ciertas posiciones cristalinas. La figura 3.46 muestra una vacante. Las vacantes se producen durante el proceso de solidificación por las perturbaciones locales, cifrándose en N0la densidad de vacantes específicos para cada proceso y material. Sin embargo, la densidad de vacantes se incrementa con la temperatura T, hasta alcanzar un valor NT modelizado por la expresión exponencial. El número de vacantes crece exponencialmente con la temperatura, directa, y con la fuerza de enlace, inversa.
* B) Dislocaciones, o ausencia conjunta de átomos alineados en subplanos. Laexistencia de dislocaciones en los materiales metálicos justifican la plasticidad y fluencia que los caracterizan y diferencian frente a los cerámicos. Estos aún teniendo también estructura cristalina no permiten los procesos de plastificación.
* c) Bordes de grano, o amorfismo espacial de la estructura atómica que hace de nexo de unión de las estructuras cristalinas, que constituyen losmonocristales, con diferente orientación espacial.
Son observables en la probeta metalografía después de atacada químicamente en configuraciones de líneas erráticas interconexionadas abarcando toda la dimensión de la probeta, y limitando los monocristales. Se evidencia que su reactividad química es mayor que la de los monocristales, lo que permite esa diferenciación por el ataque químico.
Lanaturaleza de los bordes de grano ha sido muy debatida por los metalógrafos. Se ha sostenido durante muchos años la teoría del cemento amorfo, que admitía que los granos estaban separados por una capa de un espesor del orden de 100 átomos, dispuestos irregularmente, y cuya estructura se parecía más a un líquido que a un cristal. El principal apoyo de este punto de vista era el hecho que los metalespolicristalinos, a alta temperatura, se comportan mecánicamente como si los granos estuvieran unidos por un líquido viscoso.
1.3.1 DEFECTOS PUNTUALES
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 unespacio vacío, que a veces es ocupado por un electrón (centro F).
* Átomo intersticial.
El defecto intersticial es cuando un átomo extra se introduce en un lugar de la estructura cristalina donde no se encuentra normalmente.
* Átomo sustitucional.
En este defecto se sustituye un átomo de la estructura cristalina por otro. Se debe tomar en cuenta que el radio del átomo no debe serdiferente 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 un átomo sustuido de menor radio hará que los átomos vecinos sufran una tensión.
* Átomo sustitucional grande.
Defecto Frenkel.
Este defecto es una combinación entre el defecto de vacancia e intersticial, donde un...