estructuras cristalinas
Estructura Cristalina
Parte II
Ing. Nilthon Zavaleta Gutiérrez
ANISOTROPÍA E ISOTROPÍA
Un material es anisotrópico si sus propiedades dependen de la
dirección cristalográfica a lo largo de la cual se mide la propiedad.
Si las propiedades son idénticas en todas las direcciones, el cristal
es isotrópico. Un ejemplo de anisotropía, se puede observar en elcomportamiento del módulo de elasticidad, el cual se relaciona con
el grado en que un material se deforma cuando se le aplica una
fuerza.
Variación del módulo de elasticidad (x 106 psi) con la dirección
cristalográfica
Material
Al
Cu
Fe
Nb
W
MgO
NaCl
[100]
9,2
9,7
19,1
22,0
59,2
35,6
6,3
[111]
11,0
27,8
40,4
11,8
59,2
48,7
4,7
Aleatorio
10,0
18,1
30,0
14,959,2
45,0
5,3
EMPAQUETAMIENTO ATÓMICO EN CRISTALES
COMPACTOS FCC Y HCP
Plano
no compacto
Plano compacto
(HCP-FCC)
(a) Distribución de átomos en los planos {100} de la celda
cúbica primitiva.
(b) Distribución de átomos en los planos {111} de la celda FCC,
o en el plano (0001) de la celda HCP
EMPAQUETAMIENTO DE PLANOS COMPACTOS PARA
CRISTALES HCP
EMPAQUETAMIENTO DE PLANOSCOMPACTOS PARA
CRISTALES FCC
EMPAQUETAMIENTO DE PLANOS COMPACTOS PARA
CRISTALES FCC
PLANOS Y DIRECCIONES COMPACTAS PARA
ESTRUCTURAS CRISTALINAS
Planos y direcciones compactas en las estructuras
cristalinas.
Estructura
BCC
FCC
HCP
Dirección
Plano
Ninguna
(111)
1/3
(0001)(0002)
SITIOS INTERSTICIALES EN LAS ESTRUCTURAS
CRISTALINAS DE LOS METALESIntersticio tetraédrico.- Es aquel que esta rodeado por cuatro
átomos centrados en los vértices de un tetraedro. En una
estructura compacta (fcc y hcp) el tetraedro es regular.
SITIOS INTERSTICIALES EN LAS ESTRUCTURAS
CRISTALINAS DE LOS METALES
Intersticio octaédrico. Es aquel que esta rodeado por seis
átomos, donde los centros de los átomos constituyen los vértices
de un octaedro. En unaestructura compacta (fcc y hcp) el
octaedro es regular.
Sitios intersticiales en la estructura cúbica
centrada en las caras (FCC)
(1/4,1/4,1/4),
(3/4,1/4,1/4),
(3/4,3/4,1/4),
(1/4,3/4,1/4),
(1/4,1/4,3/4),
(3/4,1/4,3/4),
(3/4,3/4,3/4) y
(1/4,3/4,3/4)
Sitios intersticiales en la estructura cúbica
centrada en las caras (FCC)
(1/2,1/2,1/2),
(1,1,1/2),
(1,1/2,0) y
(1/2,1,0)
Sitiosintersticiales en la estructura hexagonal
compacta (HCP)
Las coordenadas de los
intersticios, en la celda
monoclínica especial (a
= b c y = = 90° y
= 120º) son:
(0,0,3/8),
(0,0,5/8),
(1,1,3/8) y
(1,1,5/8).
Sitios intersticiales en la estructura hexagonal
compacta (HCP)
Las coordenadas de los
intersticios, en la celda
monoclínica especial (a
= b c y = = 90° y
=120º) son:
(1/3,2/3,1/4) y
(1/3,2/3,3/4)
Sitios intersticiales en la estructura BCC
Los intersticios tetraédricos,
en posiciones del tipo
se encuentran en el centro
de
un
tetraedro
distorsionado definido por
dos átomos de los vértices y
dos
átomos
correspondientes
a
los
centros
de
dos
celdas
adyacentes.
Sitios intersticiales en la estructura BCC
Los sitiosoctaédricos se
ubican en el centro de las
caras (½,½, 0) y en la
mitad de las aristas de la
celda cúbica (½,0, 0).
Sitios intersticiales en las estructuras BCC, FCC
y HCP
Estructura
BCC
FCC
HCP
N° de sitios intersticiales
Tetraédricos
12
8
12
Octaédrico s
6
4
6
r0
r0
R
R
0,291
0,225
0,225
0,155
0,414
0,414
ESTRUCTURAS DE LOS CERÁMICOS
Están constituidospor elementos metálicos y no metálicos
enlazados principalmente mediante enlaces iónicos y/o
covalentes.
Por lo común, son típicamente duros y frágiles con baja
tenacidad y ductilidad. Se comportan usualmente como
buenos aislantes eléctricos y térmicos debido a la ausencia
de
electrones
conductores,
normalmente
poseen
temperaturas de fusión relativamente altas y, asimismo
una...
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