Estructura Atomica

Desarrollo

1.- Clasificación de los materiales en base a su estructura.

Cristalinos: La primera clasificación que se puede hacer de materiales, es en función de cómo es la disposición de los átomos o iones que lo forman. Si estos átomos o iones se colocan ordenadamente siguiendo un modelo que se repite en las tres direcciones del espacio, se dice que el material es cristalino. Si losátomos o iones se disponen de un modo totalmente aleatorio, sin seguir ningún tipo de secuencia de ordenamiento, estaríamos ante un material no cristalino ó amorfo.

Monocristalinos: Constituidos por un solo tipo de red cristalina. Son sistemas homogéneos de grano único. Sin discontinuidades, alta resistencia y baja capacidad de deformación.

Policristalinos: Tienen más de un tipo deordenamiento 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.

Amorfos: Sonamorfos los plásticos en los que las moléculas no presentan ningún tipo de orden; están dispuestas desordenadamente sin corresponder a ningún orden. Al no tener orden entre cadenas se crean unos huecos por los que la luz pasa, por esta razón los polímeros amorfos son transparentes.
Algunos ejemplos de este tipo de material son el vidrio y determinados plásticos.

2.- Estructura de los materiales.Se pueden estudiar 5 niveles:

Macroestructura: Se define como aquella que se aprecia con el ojo desnudo o con la ayuda de una lupa. La macroestructura tiene muchos aspectos comunes con la microestructura, pero con escala diferente.

Microestructura: La microestructura es la estructura más fina de un material que es detectada con la ayuda de un microscopio. Esta puede ser modificada,lo que le permite al ingeniero escoger una combinación con las propiedades más adecuadas según la aplicación a emplear, tomando en cuenta que sea un material el cual lleve un proceso de producción industrial.

Nanoestructura: Es una estructura con un tamaño intermedio entre las estructuras moleculares y microscopicas (de tamaño micrometico). Generalmente, estas estructuras experimentanefectos cuánticos que no son tan obvios en estructuras de mayor tamaño y tienen por tanto propiedades físicas especiales.

Arreglos atómico de corto y largo alcance:

Orden de corto alcance: Un material muestra orden de corto alcance si el arreglo espacial de los átomos se extiende sólo a los vecinos más cercanos de dicho átomo. Cada molécula de agua en fase vapor tiene un orden de cortoalcance debido a los enlaces covalentes entre los átomos de hidrógeno y oxígeno. Sin embargo, las moléculas de agua no tienen una organización especial entre sí.
Los polímeros también despliegan arreglos atómicos de corto alcance que se parecen mucho a la estructura del vidrio de sílice. El polietileno está compuesto por cadenas de átomos de carbono, con 2 átomos de hidrógeno unidos a cadacarbono. Dado que éste tiene una valencia de 4 y que los átomos de carbono e hidrógeno tienen enlaces covalentes, se produce una estructura tetraédrica. Las unidades tetraédricas pueden unirse de manera aleatoria para producir cadenas poliméricas.
Los cerámicos y los polímeros que sólo tienen este orden de corto alcance son materiales amorfos.

Orden de largo alcance: Los metales, muchosmateriales cerámicos e incluso algunos polímeros, tienen una estructura cristalina en la cual los átomos muestran tanto un orden de corto alcance como un orden de largo alcance; ese arreglo atómico especial se extiende por todo el material. Uno o más átomos quedan asociados a cada punto de red.

La red difiere de un material a otro tanto que en tamaño como en forma, dependiendo del tamaño de los...