Imperfecciones Cristalinas

I.IMPERFECCIONES CRISTALINAS

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.
No existencristales perfectos
• Los cristales contienen varios tipos de defectos e imperfecciones que afectan a muchas de sus propiedades físicas y mecánicas
Las imperfecciones se clasifican según su geometría y forma así:

 Defectos puntuales o de dimensión cero
 Defectos lineales o de una dimensión llamados también dislocaciones
 Defectos de dos dimensiones superficiales

También deben incluirselos defectos macroscópicos tales como fisuras, poros y las inclusiones extrañas.


Al analizar el término "imperfección de un material'', se presupone de un error en la organización de dicho material, y muchas veces, también se enjuicia con alevosía y asumimos que dicha imperfección, relacionada con algún tipo de imagen de deformación que es visualmente perceptible, le atribuyen al materialel valor de obsoleto y no siempre es así.

El arreglo de los átomos o iones en los materiales diseñados tiene imperfecciones o defectos. Frecuentemente éstos defectos tiene un efecto profundo sobre las propiedades de los materiales, y no necesariamente suceden a niveles macros, y muchas otras veces, tales errores suelen ser aprovechados en la aplicación de un material a una necesidad determinada.En este contexto, el material no se considera defectuoso desde el punto de vista de la aplicación. Las dislocaciones, que son defectos lineales en un material suelen ser utilizadas para aumentar la resistencia de un material. En el uso de materiales electrónicos, conductores de electricidad, es necesario eliminar éstas dislocaciones al menor índice posible, con tal de garantizar laconductividad. El método para dar un color específico a cristales se realiza a nivel de imperfecciones, que al aumento de la cantidad de un material diferente, produce que este cambie sus propiedades internas, al nivel de su propio color. Así la máxima pureza de un metal, también asegura el aumento en su conductividad.

Un grano es una porción del material que contiene átomos con una disposición atómicaidéntica. Sin embargo cada grano tiene una orientación cristalográfica distinta. Los límites de granos son regiones entre distintos granos de un material policristalino. Recordando el concepto, " Los policristalinos están formados de pequeños y cuantiosos cristales orientados diversamente con respecto al espacio." del capítulo 3 de este documento. " Estos límites se asumen como una clase de defectos.La presencia de límites de grano ayuda en realidad a endurecer materiales metálicos.

Existen tres tipos de defectos: puntuales, lineales (dislocaciones) y superficiales.

I.DEFECTOS PUNTUALES:


– El más simple se denomina vacante:

– Se producen por:
• El proceso de solidificación
• Deformación plástica de metal
• Enfriamiento rápido
• Bombardeo de partículas energéticas talescomo los neutrones





En cristales iónicos los defectos son más complejos
• Cuando los iones son opuestos se crea una vacante aniónica – catiónica, que se conoce como defecto
Schottky
• Si un catión se desplaza a un hueco intersticial en un cristal iónico se crea una vacante catiónica y se
denomina defecto de Frenkel.






Los defectos puntuales son alteraciones odiscontinuidades de la red cristalina con respecto a la ideal, provocadas por uno o varios átomos. Se originan por el movimiento de átomos durante el calentamiento o procesado del material, introducción de impurezas o por aleación. (Una aleación es una mezcla sólida homogénea de dos o más metales, o de uno o más metales con algunos elementos no metálicos)

Estos defectos distorsionan la red a lo largo...