Solidificación E Imperfecciones En Estructuras Cristalinas

SOLIDIFICACIÓN E IMPERFECCIONES EN ESTRUCTURAS CRISTALINAS I. OBJETIVO El alumno será capaz de identificar el proceso de solidificación de los materiales, así como las imperfecciones en su estructura cristalina para relacionarlo con sus aplicaciones y propiedades. II. ANTECEDENTES TEÓRICOS

 Proceso desde el estado fundido (líquido) a un estado sólido. Es un importante proceso industrial yaque muchos metales se funden para moldearlos hasta darles una forma acabada o semiacabada.

 Los metales, los polímeros y el vidrio se forman en general por solidificación del material fundido.  Normalmente la solidificación de polímeros y vidrios no involucra cristalización ya que los átomos no alcanzan a producir una estructura ordenada antes del final de la solidificación. III.    MATERIALES Y/O HERRAMIENTAS Libreta de apuntes Libros Proyector Equipo de computo

IV. DESARROLLO.  Estructuras cristalinas La materia la podemos encontrar con cuatro clases de arreglos atómicos o iónicos. Estos arreglos nos dan sus propiedades, estado, tipo, etc... Todas las características de la materia.  SIN ORDEN. Estos son los gases monoatómicos como el argón (Ar) o el plasma que se forma en untubo de luz fluorescente, los átomos o los iones no tienen arreglo ordenado. Este material llena todo el espacio disponible

 Orden de corto alcance (SRO) Estos son los vidrios y algunos polímeros, aquí los átomos y iones ya tienen un orden, pero la distancia de enlace entre los átomos es muy corta. A estas estructuras las conocemos como TETRAÉDRICAS

  Orden de largo alcance (LOR) Esteorden lo tienen los metales y aleaciones, los semiconductores y algunos polímeros. La longitud del enlace entre los átomos es mayor al orden anterior aproximadamente 100 nm.

Los átomos o los iones en estos materiales forman un patrón regular y repetitivo, semejante a una red en tres dimensiones, a estos materiales se les llama materiales cristalinos.

Si el material cristalino esta formado porun solo cristal grande lo conocemos como monocristalino o monocristal. Este material lo usan principalmente en aplicaciones electrónicas y ópticas. Para hacer chips de computadora.

Un material policristalino esta formado por muchos cristales pequeños con diversas orientaciones en el espacio. A estos cristales pequeños se les conoce como granos.

Los bordes entre los cristales diminutos,donde los cristales están desalineados entre si, se les llama limite de grano.

 Cristales líquidos Son materiales polímeros que tienen un orden especial. Se comporta como material amorfo, sin embargo cuando se les aplica un estimulo externo (como un campo eléctrico o cambio de temperatura) algunas moléculas se alinean y forman pequeñas regiones que son cristalinas Aplicación comercial: pantallasLCD.  En resumen. A: Gases monoatómicos. Sin orden , ejemplo: argón gaseoso B: Materiales amorfos Sin orden de largo alcance, solo de corto alcance, ejemplo: vidrios plásticos C: Cristales líquidos Orden de corto alcance y de largo alcance en pequeños volúmenes, ejemplo: polímeros en pantallas de cristal

 Que es un material cristalino? Cristalinos: compuestos por átomos, moléculas o ionesorganizados de una forma periódica en tres dimensiones. Las posiciones ocupadas siguen una ordenación que se repite para grandes distancias atómicas(de largo alcance).

Al solidificar el material los átomos se sitúan según un patrón, cada átomo esta enlazado con su vecino mas próximo.

 Que es un material amorfo? Amorfos: compuestos por átomos, moléculas o iones que no presentan una ordenaciónde largo alcance. Pueden presentar ordenación de corto alcance.

 Celda unitaria. Es la parte mas pequeña de la materia, esta parte ya no puede dividirse en tras partes. Su característica es que contiene una descripción completa de la estructura.

La celda unitaria es la unidad estructural fundamental y define la estructura cristalina mediante su geometría y su posición de los átomos...