Dislocaciones

Universidad Nacional Autónoma de México

Laboratorio de Física Moderna II


Ataque Químico
y Dislocaciones


RESUMEN

Se obtuvo la densidad de dislocaciones por unidad de are, observando las figuras de corrosión en la superficie de dos cristales de Cloruro de Sodio NaCl, atacados con una solución saturada de Cloruro de Mercurio HgCl en Alcohol Etílico al 96%, La proporción de lamezcla para la solución fue distinta en cada cristal.

OBJETIVO

Obtener el numero de dislocaciones por unidad de área de un cristal de Cloruro de Sodio NaCl, después de ser atacado químicamente con una solución de Cloruro de Mercurio HgCl en Alcohol Etilico al 96%.

INTRODUCCION

La materia en la naturaleza se encuentra en forma gaseosa, liquida o solida, en cada caso los átomos queforman la materia se acomodan de distinta forma, en el caso de los solidos que es nuestra objeto de estudio los átomos mantienen una estructura ordenada, que se le llama “orden de largo alcance” y aunque los átomos tienen un movimiento vibracional, conservan una estructura estable.

Un cristal es un solido que mantiene a sus átomos arreglados de manera regular, formando patronestridimensionales, que se obtienen de la repetición de una estructura o patrón unidad, los principales estructuras en los átomos son: Hexagonales, de Diamante y Cubicas. Dentro de las formas cubicas existen las siguientes: Cubica regular, Cubica centrada y las Cubicas centradas en las caras, que se muestran en la siguiente ilustración.














El Cloruro de Sodio NaCl tiene unaestructura Cubica regular que podemos observar en la ilustración uno 1. La estructura del cloruro sodio se forma como se muestra en la ilustración 2.
Suponiendo que los átomos de cloro y de sodio son esferas, las esferas mas grandes representan los átomos de Cloro y las esferas pequeñas representan a los átomos de Sodio.


















MARCO TEORICO

En un principio sesupuso que los cristales eran perfectos, es decir, que las estructuras se repiten sin ninguna falla, pues los cálculos realizados teóricamente predecían una elasticidad muy pequeña. Pero los datos experimentales demostraron que los cristales eran altamente deformables, encontrándose que los límites elásticos experimentales eran 10⁻³ Y 10⁻⁴ mayores que los predichos por la teoría. Esta falla sepuedo corregir con la introducción del concepto de dislocaciones. Las dislocaciones pertenecen al grupo de imperfecciones llamadas lineales. Existen dos tipos de dislocaciones, las de borde y las de tornillo.

Dislocación de borde. Esta se obtiene considerando lo siguiente; Supongamos que la estructura cristalina esta acomodada en planos paralelos,esto nos da una red regular donde las distanciainteratómica entre los átomos es la misma. Si aplicamos una fuerza tal que el plano superior se desplaza a la izquierda mientras que el inferior permanece fijo, la red obtenida estará distorsionada como se muestra en la ilustración 5.























Dislocación de Tornillo. Consideremos la estructura cristalina tridimensional, a esta se le aplica una fuerza quesera perpendicular a los planos que conforman la estructura del cristal, después de aplicarse la fuerza se han desplazado los átomos de tal manera que estos siguen una trayectoria helicoidal, de donde viene el nombre de dislocación de tornillo, todo esto lo podemos observar en la siguiente ilustración.

















Los dos tipos de dislocación se pueden describir mediantedos vectores, el vector lineal y el vector de Burgers al que llamaremos B . El primero se define como el vector que esta en la dirección de linea de la dislocación, y el segundo es el vector necesario para cerrar un circuito alrededor de la dislocación. El vector de Burgers nos indica cuando tenemos una dislocación de borde y cuando una de tornillo; En el caso de la dislocación de borde el vector...