Imperfecciones Cristalinas

Índice
Página
I. Introducción........................................... 3
II. Tipos de Defectos..................................... 3
II.1 Defectos Puntuales.............................. 4
II.2 Defectos Lineales............................... 6
II.3 Defectos Planares............................... 9
III. Propiedades de los Materiales
Atribuibles a CadaDefecto........................... 11
IV. Aplicaciones Potenciales de las
Imperfecciones en el Desarrollo de Materiales....... 13
V. Conclusiones.......................................... 14
VI. Referencias.......................................... 15
VII. Glosario............................................ 16






I. Introducción
La estructura cristalina es un concepto teórico que permite comprender como estánformados los materiales, y a partir de este concepto es posible explicar muchas de las propiedades que tienen los materiales cristalinos. La forma como están colocados los átomos en un material real normalmente difiere de la posición ideal que se espera a partir de la estructura cristalina. Estas diferencias se pueden explicar planteando que el modelo de arreglo atómico puede poseer defectos. Eneste trabajo de investigación se hablara sobre dichos defectos, su clasificación, además de las propiedades de cada tipo de defecto de los cristales y sus aplicaciones en el desarrollo de los materiales.
Primeramente se presentaran lo que son los defectos puntuales, los defectos lineales, y los defectos Planares; para después presentar las propiedades debido a cada uno de los tipos de defectos ymecanismos que fundamentan la modificación de dichas propiedades. Y para terminar se presentaran las aplicaciones potenciales en el desarrollo de los materiales, seguido por las conclusiones de los integrantes del equipo.






II. Tipos de Defectos
II.1 Defectos Puntuales
Defectos Vacantes

Son los más simples de los defectos puntuales. Consisten en un hueco creado por la pérdida deun átomo que se encontraba en dicha posición. Este defecto puede producirse durante la solidificación por perturbaciones locales durante el crecimiento de los cristales. También puede producirse dicho defecto por reordenamientos atómicos en el cristal ya formado como consecuencia de la movilidad de los átomos.


El número de vacantes en equilibrio Nv para una cantidad dada de material, seincrementa con la temperatura de acuerdo a la ecuación:

−Q Nv =NKT
Nv = número de vacantes por metro cúbico
N = número de puntos en la red por metro cúbico
Q = energía requerida para producir una vacancia (J/átomo)
T = temperatura en °K
K = constante de Boltzmann de los gases (1.38 x 10-23J/átomo°K) ó 8.62 x 10-5eV/átomo°K

Defecto de Schottky

Es un par de vacancias en unmaterial con enlaces iónicos, que para mantener la neutralidad, debe perder de su red un catión y un anión.


Defectos Intersticiales

En los defectos intersticiales1 un átomo extra se inserta dentro de la estructura de la red en una posición que normalmente no está ocupada. Usualmente este tipo de defecto introduce relativamente grandes distorsiones en sus alrededores ya que normalmente elátomo es sustancialmente más grande que la posición intersticial en la que se sitúa. La formación de este defecto no es muy probable y la forma en la que se pueden introducir en una estructura es por medio de radiación.


Defecto de Frenkel

Ocurre cuando un ion salta de un punto normal dentro de la red a un sitio intersticial dejando entonces una vacancia.

Las impurezas en los sólidosse introducen cuando un átomo es reemplazado por un átomo diferente. El átomo que sustituye puede ser más grande que el átomo original y en ese caso los átomos alrededor están a compresión o puede ser más pequeño que el átomo original y en este caso los átomos a su alrededor estarán a tensión. Este defecto puede presentarse como una impureza o como una adición deliberada en una aleación5....