Estructuras y Geometria Cristalina

Estructuras y geometría cristalina
3.1 Redes espaciales y celdillas unidas
Las estructuras físicas de los materiales de ingeniería tiene una gran importancia principalmete en cuanto a la disposición de los atomos, iones o moléculas que constituyen el solido y de las fuerzas de enlace entre ellos.
La disposición atómica en los solidos cristalinos se puede representar considerando a los atomoscomo los puntos de intersección de una red de líneas en tres dimensiones. Esta red se denomina res espacial y se puede describir como una disposición de puntos tridimensional infinita. Cada punto de la red espacioa tiene idenico entorno. En un cristal ideal la agrupación de puntos de la red en tomo a todo punto dad es identia a la agrupación en torno a cualquier otro punto de la red cristalina.3.2 Sistemas cristalinos y redes bravais
Se pueden construir celdillas unidas de diferentes tipos, por asignación de valores espaciales longitudes axiales y angulos internaxiales.
En el sistema cubico hay tres tipos de celdilla unidad: cubica simple, cubica centrada en el cuerpo y cubica centrada en las caras. En el sistema ortorrombico hay los cuatro tipos. En el sistema tetragonal centradaen las caras se puede formar a partir de cuatro celdillas unidad simple y centrada en la base, y los sistemas romboédrico, hecagonal y tiiclinico tiene solo el tipo simple de celdilla unidad.
3.3 Principales estructuras cristalinas metálicas

La mayor parte de los metales elementales cristalizan al solidificar en tres estructuras cristalinas de empaquetamiento compacto: cubica centrada en elcuerpo (BCC), cubica centrada en las caras (FCC) y hexagonal compacta (HCP).
Las celdillas unidad de as principales estructuras cristalinas de los metales, su tamaño es extremadamente pequeño. Asi, la arista del cubo de la celdilla unidad del hierro cubico centrado en el cuerpo es igual a 0.287x10-9 m.
3.4 Posiciones atomicas en celdillas unidad cubicas
Para localizar las posicionesatomicas en las celdillas unitarias cubicas vamos a usar un sistemas x,y,z. En cristalografía, el eje posición x, es normalmente la dirección hacia fuera del papel, el ele positico y es la dirección hacia la derecha del papel, y el eje positivo z es la dirección hacia arriba. Las direcciones negativas son las opuestas a las que acaban de describirse.
Las posiciones atomicas se localizan usandodistancias unitarias a lo largo de los ejes x, y, z.
Por ejemplo la posición en coordenadas para los atomos en la celdilla unidad BCC. Las posiciones atomicas para los ocho atomos situados en los vértices de las celdillas unidad BCC son :
(0,0,0) (1,0,0) (0,1,0) (0,0,1)
(1,1,1) (1,1,0) (1,0,1) (0,1,)
El atomo central de la celdilla unidad BCC tiene de coordenadas ( ½, ½, ½ ). Por simplicidad, aveces se especifican solo dos posiciones atomicas de la celdilla unidad BCC como son (0,0,0) y ( ½, ½, ½ ). Las posiciones atomicas restantes de la celdilla unidad BCC se consideran sobreentendidas. Análogamente, se pueden localizar las posciones atomicas de la celdilla unidad FCC.
3.5 Direcciones en celdillas unidad cubicas.
Frecuentemente es necesario referirnos a direcciones especificas en lasredes cristalinas. Esto es específicamente importante para metales y aleaciones que tienen propiedades que varian con la orientación critaligrafica. Para cristales cúbicos los índices de direcciones cristalográficas son los componentes vectoriales de las direcciones resueltas a lo largo de cada eje de coordenadas a los enteros mas pequeños.
Para indicer en un diagrama una dirección en unaceldilla unidad cubica dibujaremos un vector de dirección desde el origen ( que es normalmente un vértice de la celdilla cubica) hasta que salga a la superficie del cubo. Las coordenadas de posición de la celdilla unidad donde el vector de dirección sale a la superficie del cubo después de ser convertidas a enteros son los inidces de dirección. Los inidices de dirección se encieran entre corchetes sin...