Defectos Cristalinos

Universidad Tecnológica de Altamira.

Tema: Defectos e Imperfecciones en las Redes Cristalinas.

Autores:
Corona Pérez Brandon Alexis.
Ramírez Trejo Moisés De Jesús.

Profesor: Ing. Francisco Estrada Castillo.

Materia: Ensayos Destructivos.

Grupo: IMI-8A

Fecha de entrega: Lunes 10 de Agosto de 2015.

DEFECTOS EN LAS ESTRUCTURAS CRISTALINAS.

¿Qué son?
Un defecto cristalino es cualquierperturbación en la periodicidad de la red de un sólido cristalino.
El cristal perfecto es un modelo ideal, en el que las diferentes especies (ya sean moléculas, iones
o átomos neutros) están colocados de forma periódica y regular, extendiéndose hasta el infinito.
En la realidad, cualquier cristal presenta defectos en este modelo ideal, empezando por el hecho
de que no hay cristales infinitos.
Son estosdefectos cristalinos los que dan las propiedades más interesantes de la materia, como
la deformación plástica, la resistencia a la rotura, la conductividad eléctrica, el color, la difusión.
Su clasificación:
• Intrínsecos: naturales, propios del material, salto de los propios átomos.
• Extrínsecos: impurezas.
Según su dimensión: Se distinguen 4 tipos de defectos:
• Puntuales: de 0 dimensiones,afectan a un punto de red, perturbando únicamente a los vecinos
más próximos:

- Vacante o Vacancia.
El defecto vacante es un átomo que se encuentra normalmente en la red cristalina y deja de
estarlo, dejando así un espacio vacío, que a veces es ocupado por un electrón (centro F).

- Átomo intersticial.
El defecto intersticial es cuando un átomo extra se introduce en un lugar de la estructuracristalina
donde no se encuentra normalmente.

- Átomo sustitucional.
En este defecto se sustituye un átomo de la estructura cristalina por otro. Se debe tomar en
cuenta que el radio del átomo no debe ser diferente de un 15% ya sea en mayor o menor
proporción ya que podrían ocurrir perturbaciones en el material. Un átomo de mayor radio hará
que los átomos vecinos sufran una compresión, y un átomosustuído de menor radio hará que los
átomos vecinos sufran una tensión.

- Átomo sustitucional grande.
- Defecto Frenkel.
Este defecto es una combinación entre el defecto de vacancia e intersticial, donde un átomo que
se encuentra en un lugar normal de la estructura cristalina salta hacia un lugar intersticial dejando
así una vacancia.

- Defecto Schottky o de par iónico.
Es un par de vacancias que sepresentan en los cristales iónicos, donde se debe mantener un
equilibrio en la estructura cristalina. Cuando se deja una vacancia de un anión, también debe
dejarlo un catión para mantener un equilibrio en la red. Debe encontrarse la misma cantidad de
aniones que de cationes.

- Impurezas.
- Defectos de antiestructura.
• Defectos lineales: se extienden en una dirección, y afectan a una fila de puntosde red:

- Dislocaciones.
• Defectos de superficie: se extienden en dos dimensiones:

-

Superficie del cristal.
Borde, frontera o límite de grano.
Defectos de apilamiento.
Maclas.

• Defectos volumétricos: de 3 dimensiones, distorsionan fuertemente la red. Suelen estar
formados por la agrupación de defectos puntuales:

- Cavidades.
- Precipitación de fases.

DEFECTOS PUNTUALES.
Realmente noexisten 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 ingeniería tal como la capacidad de
formar aleaciones en frío, la conductividad eléctrica y la corrosión.
Las imperfecciones se clasifican según su geometría y formaasí:
•

Defectos puntuales o de dimensión cero

•

Defectos lineales o de una dimensión llamados también dislocaciones

•

Defectos de dos dimensiones.

También deben incluirse los defectos macroscópicos tales como fisuras, poros y

las inclusiones

extrañas.
VACANTE.
Constituye el defecto puntual más simple. Es un hueco creado por la perdida de un átomo que se
encontraba en esa posición. Puede...