ARREGLOS ATOMICOS E IONICOS
Páginas: 5 (1076 palabras)
Publicado: 2 de mayo de 2015
ARREGLOS
ATÓMICOS E
IÓNICOS
ING. MAURICIO SALAS
Objetivos del Capítulo:
Aprender a clasificar los materiales con base a sus arreglos
atómicos/iónicos.
Describir los arreglos en los sólidos cristalinos de acuerdo con
conceptos de la red, la base y la estructura cristalina.
ORDEN DE CORTO ALCANCE
FRENTE A ORDEN DE LARGO
ALCANCE
Sin orden
Es aquel en el que los átomos o iones no tienenarreglo ordenado,
es el caso de los gases monoatómicos como el argón o el plasma
que forma en un tubo de luz fluorescente (estos materiales llenan
todo el espacio que los contiene).
Orden de corto alcance (OCA)
Se da cuando el arreglo especial de los átomos solo se extiende a
los átomos vecinos más cercanos.
Ejemplos:
Vapor de agua.
Vidrio inorgánico.
Muchos polímeros.
NOTA:
Lasestructuras tetraédricas que conforman arreglos de corto
alcance.
Orden de largo alcance (OLA)
El arreglo atómico especial se extiende sobre escalas de longitud
mucho mayores a 100 ηm.
Ejemplos:
La mayoría de los metales y las aleaciones.
Los semiconductores.
Las cerámicas.
Algunos polímeros.
Características:
Los átomos o iones en estos materiales forman un patrón repetitivoregular parecido a una cuadrícula en tres dimensiones.
Estos materiales toman el nombre de materiales cristalinos.
Si un material cristalino únicamente consiste en un solo cristal grande,
se le conoce como monocristal.
Un material policristalino está constituido por varios cristales más
pequeños con diversas orientaciones en el espacio.
A estos cristales más pequeño se les conocecomo granos.
A los límites entre los cristales, donde los cristales están en
desalineamiento se les conoce como límites de grano.
Muchas de las propiedades de los materiales policristalinos dependen
de las características físicas y químicas de los granos y de sus límites,
mientra que las propiedades de los materiales monocristalinos
dependen de la composición química y de las direccionesespecíficas
dentro del cristal (conocidas como direcciones cristalográficas).
El orden de largo alcance en los materiales cristalinos puede
detectarse y medirse utilizando técnicas como la difracción de
rayos x o la difracción de electrones.
Los cristales líquidos (CL) con materiales poliméricos que tienen
un tipo especial de orden y se comportan como materiales
amorfos (de modo parecido alos líquidos) en un estado.
Cuando se provee un estímulo externo
eléctrico o un cambio de temperatura),
polímero experimentan una alineación
regiones que son cristalinas, de ahí el
líquidos”.
(tal como un campo
algunas moléculas de
y forman pequeñas
nombre de “cristales
Monocristales
Constituidos por un solo tipo de red cristalina. Son sistemas
homogéneos de grano único. Sin discontinuidades.Alta resistencia
y baja capacidad de deformación.
Policristales
Tienen más de un tipo de ordenamiento o estructura cristalina.
Cada una de esas estructuras se llaman granos. Estos se van
ordenando en forma regular. Durante la solidificación hay
competencia entre los cristales para ocupar el mayor espacio
posible. Los extremos de los cristales interaccionan entre sí
produciendo discontinuidades:limites de granos.
Granos grandes: frágiles.
Granos pequeños: dúctiles.
Materiales amorfos
Son materiales que solo exhiben un orden de corto alcance de
átomos o iones, es decir, no son cristales.
Ejemplos:
El vidrio.
Geles poliméricos o coloidales.
Características:
Ofrecen una mezcla única de propiedades dado que los átomos o
los iones no están ensamblados en sus arreglos“regulares” y
periódicos.
Con frecuencia, muchos materiales de ingeniería etiquetados
como “amorfos” pueden contener una fracción que es cristalina.
Las técnicas como la difracción de electrones y la difracción de
rayos x no pueden utilizarse para caracterizar el orden de corto
alcance en los materiales amorfos, siendo utilizados otros
métodos como la dispersión de neutrones.
La...
ATÓMICOS E
IÓNICOS
ING. MAURICIO SALAS
Objetivos del Capítulo:
Aprender a clasificar los materiales con base a sus arreglos
atómicos/iónicos.
Describir los arreglos en los sólidos cristalinos de acuerdo con
conceptos de la red, la base y la estructura cristalina.
ORDEN DE CORTO ALCANCE
FRENTE A ORDEN DE LARGO
ALCANCE
Sin orden
Es aquel en el que los átomos o iones no tienenarreglo ordenado,
es el caso de los gases monoatómicos como el argón o el plasma
que forma en un tubo de luz fluorescente (estos materiales llenan
todo el espacio que los contiene).
Orden de corto alcance (OCA)
Se da cuando el arreglo especial de los átomos solo se extiende a
los átomos vecinos más cercanos.
Ejemplos:
Vapor de agua.
Vidrio inorgánico.
Muchos polímeros.
NOTA:
Lasestructuras tetraédricas que conforman arreglos de corto
alcance.
Orden de largo alcance (OLA)
El arreglo atómico especial se extiende sobre escalas de longitud
mucho mayores a 100 ηm.
Ejemplos:
La mayoría de los metales y las aleaciones.
Los semiconductores.
Las cerámicas.
Algunos polímeros.
Características:
Los átomos o iones en estos materiales forman un patrón repetitivoregular parecido a una cuadrícula en tres dimensiones.
Estos materiales toman el nombre de materiales cristalinos.
Si un material cristalino únicamente consiste en un solo cristal grande,
se le conoce como monocristal.
Un material policristalino está constituido por varios cristales más
pequeños con diversas orientaciones en el espacio.
A estos cristales más pequeño se les conocecomo granos.
A los límites entre los cristales, donde los cristales están en
desalineamiento se les conoce como límites de grano.
Muchas de las propiedades de los materiales policristalinos dependen
de las características físicas y químicas de los granos y de sus límites,
mientra que las propiedades de los materiales monocristalinos
dependen de la composición química y de las direccionesespecíficas
dentro del cristal (conocidas como direcciones cristalográficas).
El orden de largo alcance en los materiales cristalinos puede
detectarse y medirse utilizando técnicas como la difracción de
rayos x o la difracción de electrones.
Los cristales líquidos (CL) con materiales poliméricos que tienen
un tipo especial de orden y se comportan como materiales
amorfos (de modo parecido alos líquidos) en un estado.
Cuando se provee un estímulo externo
eléctrico o un cambio de temperatura),
polímero experimentan una alineación
regiones que son cristalinas, de ahí el
líquidos”.
(tal como un campo
algunas moléculas de
y forman pequeñas
nombre de “cristales
Monocristales
Constituidos por un solo tipo de red cristalina. Son sistemas
homogéneos de grano único. Sin discontinuidades.Alta resistencia
y baja capacidad de deformación.
Policristales
Tienen más de un tipo de ordenamiento o estructura cristalina.
Cada una de esas estructuras se llaman granos. Estos se van
ordenando en forma regular. Durante la solidificación hay
competencia entre los cristales para ocupar el mayor espacio
posible. Los extremos de los cristales interaccionan entre sí
produciendo discontinuidades:limites de granos.
Granos grandes: frágiles.
Granos pequeños: dúctiles.
Materiales amorfos
Son materiales que solo exhiben un orden de corto alcance de
átomos o iones, es decir, no son cristales.
Ejemplos:
El vidrio.
Geles poliméricos o coloidales.
Características:
Ofrecen una mezcla única de propiedades dado que los átomos o
los iones no están ensamblados en sus arreglos“regulares” y
periódicos.
Con frecuencia, muchos materiales de ingeniería etiquetados
como “amorfos” pueden contener una fracción que es cristalina.
Las técnicas como la difracción de electrones y la difracción de
rayos x no pueden utilizarse para caracterizar el orden de corto
alcance en los materiales amorfos, siendo utilizados otros
métodos como la dispersión de neutrones.
La...
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