materiales3

Estructura de los Sólidos

Estructura Cristalina
OBJETIVOS

a) Definir sólidos cristalinos y amorfos
b) Definir estructura cristalina
c) Describir las diferentes estructuras cristalinas
d) Utilizar índices de Miller
planos cristalográficos

para describir direcciones y

e) Definir alotropía y polimorfismo

Contenido

•

Sólidos cristalinos y amorfos

•

Reticulado cristalino

•

Sistemascristalinos

•

Índices de Miller: direcciones y planos cristalográficos

•

Estructuras cristalinas de materiales metálicos (CFC, CCC y HC)

•

Alotropía y polimorfismo

•

Materiales monocristalinos y policristalinos

Sólidos cristalinos y amorfos
„

Según la distribuición espacial de los átomos, moléculas o
iones, los materiales sólidos pueden ser clasificados en:
„ Cristalinos: compuestos porátomos, moléculas o
iones organizados de una forma periódica en tres
dimensiones. Las posiciones ocupadas siguen una
ordenación que se repite para grandes distancias
atómicas (de largo alcance).
„ Amorfos: compuestos por átomos, moléculas o iones
que no presentan una ordenación de largo alcance.
Pueden presentar ordenación de corto alcance.

Sólidos cristalinos y amorfos

Cristalino

Amorfoestructuras de la sílica

Reticulado cristalino
„
„

„
„

„

„

„

Conceptos sobre materiales cristalinos:
Estructura cristalina. Es la forma geométrica como átomos,
moléculas o iones se encuentran espacialmente ordenados.
Átomos o iones son representados como esferas de diametro fijo.
Reticulado: Arreglo tridimensional de puntos en el que cada
punto tiene los mismos vecinos.
Celda unitaria: Es elmenor grupo de átomos representativo de
una determinada estructura cristalina.
Número de Coordinación : el numero de átomos que tocan a
otro en particular, es decir el numero de vecinos mas cercanos,
indica que tan estrechamente están empaquetados los átomos.
Parámetro de Red : Longitudes de los lados de las celdas
unitarias y los ángulos entre estos lados.

Reticulado cristalino

Sólido cristalinoen el cual los átomos son
representados por esferas rígidas

Reticulado cristalino

En el reticulado cristalino dos puntos cualquiera tienen los
mismos vecinos.

Celda Unitaria

Sólido cristalino CFC

Celda
unitária
representada por
esferas rígidas

Celda unitária de
un
reticulado
cristalino.

El concepto de celda unitaria es usado para representar la simetría de
una determinada estructuracristalina.
Cualquier punto de la celda unitária que sea transladado de un múltiplo
entero de parámetros de red ocupará una posición equivalente en otra
celda unitária.

Parámetros de red
• Geométricamente una celda
representada por un paralelepípedo.
• La geometría de la celda
unitária es descrita en términos
de seis parámetros: La longitud
de las tres aristas del
paralelepípedo (a, b y c) y lostres ángulos entre las aristas
( α, β y γ). Esos parámetros son
llamados parámetros de
red.

unitária

puede

ser

Sistemas cristalinos
(Redes de Bravais)
•Aunque existen 14 posibles celdas cristalinas, Existen siete
combinaciones diferentes en las cuales están agrupadas en
dependencia de los parámetros de red. Cada una de esas
combinaciones constituye un sistema cristalino.

Sistema Cúbico
„
„Cúbico simple

a=b=c
α=β=γ=
900

Cúbico de cuerpo
centrado (CCC)

Cúbico de cara
centradas (CFC)

Sistema Hexagonal

a=b≠c
α = β = 900 y γ = 1200

hexagonal
hexagonal

Sistema Tetragonal

a=b≠c
α = β = γ = 900

Tetragonal simple

Tetragonal de
cuerpo centrado

Sistema Rombohédrico

a=b=c
α = β = γ ≠ 900

Rombohédrico (R)

Sistema Ortorrómbico

a≠b≠c
α = β = γ = 900

Ortorrómbico de caracentradas

Ortorrómbico simple

Ortorrómbico de
cuerpo centrado

Ortorrómbico de
bases centradas

Sistema Monoclínico
a≠b≠c
α = γ = 900 ≠ β

Monoclínico simple

Monoclínico de
bases centradas

Sistema Triclínico
a≠b≠c
α≠γ≠β

Triclínico

Índices de Miller
Notación empleada para localizar
direcciones y planos en una celda unitaria
Coordenadas Celda Unitaria : se
pueden localizar puntos en una celda...