Materiales cristalinos y sus imperfecciones

Trabajo de investigación documental 2

(Imperfecciones en los materiales cristalinos)


1. Diferenciar los diferentes tipos de imperfecciones en los materiales cristalinos (puntuales, lineales y superficiales ó planares).

2. Identificar las causas que originan cada una de las imperfecciones puntuales (vacancias, átomo sustituto de impureza, átomo de impureza intersticial, schottky,frenkel), describir cada defecto, su ilustración, y como se evitan, relacionarlos con los efectos que producen en las propiedades macroscópicas y como afectan en el desempeño de los materiales de acuerdo a su uso en equipos utilizados en energías renovables.

3. Identificar las causas que originan cada una de las imperfecciones lineales (borde ó cuña, y tornillo ó helicoidal), explicar el defecto,la ilustración de cada uno, y como se evitan, relacionarlos con los efectos que producen en las propiedades macroscópicas y como afectan en el desempeño de los materiales de acuerdo a su uso en equipos utilizados en energías renovables, hacer énfasis en la relación entre dislocaciones y deformaciones plásticas.

4. Identificar las causas que originan cada una de las imperfecciones superficiales(tamaño de grano, frontera de grano de ángulo grande y ángulo pequeño, fallas de apilamiento intrínsecas y extrínsecas, fronteras de dominio, fronteras gemelas y maclas), describir cada defecto, su ilustración, y como se evitan, relacionarlos con los efectos que producen en las propiedades macroscópicas y como afectan en el desempeño de los materiales de acuerdo a su uso en equipos utilizados enenergías renovables.















1- Diferenciar los diferentes tipos de imperfecciones en los materiales cristalinos (puntuales, lineales y superficiales ó planares).

Defectos Lineales

Se dan a nivel de varios átomos confinados generalmente a un plano. Los defectos lineales más importantes en los materiales son las dislocaciones.
Las dislocaciones se generan durante lasolidificación o la deformación plástica de los materiales cristalinos, y consisten en planos “extra” de átomos insertados en la estructura cristalina.








Las dislocaciones están formadas por los átomos originales del material (no por impurezas). Debido a que el plano de átomos está insertado en la estructura en lugares no definidos por la misma, las dislocaciones causan ladeformación del material cercano a ellas.
Los átomos en la estructura perfecta se encuentran a una distancia fija de equilibrio entre si. La presencia de las dislocaciones (y también de los defectos puntuales) altera esta distancia de equilibrio.









Defectos Superficiales
Son imperfecciones de la estructura cristalina ubicados en un área determinada del material. Los principales defectosde superficie son la misma superficie del material y las fronteras de los granos.
La superficie del material es un defecto de la estructura cristalina por que se rompe la simetría con que los átomos están enlazados. Los átomos se encuentran en la superficie tienen enlaces químicos no completos, lo cual los hace mas reactivos químicamente que el resto de átomos.
Estos enlaces quimicosincompletos son los causantes de que algunos metales se oxiden con facilidad cuando se exponen al medio ambiente









Defectos puntuales
Defectos puntuales
Son defectos que se presentan estructuralmente a nivel atomico en sistemas cristalinos reales. Existen dos tipos de defectos puntuales: vacante y intersticial.
La vacante es un sitio desocupado por atomo dentro de la estructura delcristal.
El intersticial es un atomo extra insertado en la estructura ideal del cristal haciendo que dos atomos ocupen un lugar cercano al de uno solo en la estructura perfecta del cristal. Los defectos puntuales ocurren o curren como resultado de la vibracion termica de toda la estructura atomica del cristal. Al aumentar la temperatura aumenta la intensidad de esta vibración y se incrementa...