factor de empaquetamiento









MATERIALES FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO EN ORGANIZACIONES ATOMICAS DE SISTEMAS CRISTALINOS DEFINICION: ¿Qué es el factor de empaquetamiento? Es la relación que hay entre el volumen de los átomos dentro de una celda unitaria de un material, suponiendo que estos son esferas del mismo diámetro, y el volumen de la celda unitaria calculado en función del radio atómico. Como resultado seobtiene un número adimensional que es un indicador de que tan sólido o compacto es el arreglo de átomos de un material, situación que es decisiva en las propiedades mecánicas de los materiales. ¿Cómo se encuentra? Se encuentra a partir de la siguiente ecuación: FE= Volumen de átomos dentro de la celda unitaria/ Volumen de la celda unitaria Para encontrarlo se debe determinar inicialmente elvolumen de los átomos dentro de la celda unitaria, parámetro que depende del tipo de estructura cristalina que tenga el material de interés, información que permitirá determinar el número total de átomos dentro de la celda unitaria; para luego calcular su volumen en función de su radio atómico a partir de la ecuación del volumen de una esfera dada por: Esfera= (4/3)* PI* r3 Donde r es el radio atómico.La segunda parte de la tarea es encontrar el volumen de la celda unitaria que está directamente relacionado con el arreglo de átomos dentro de la celda unitaria y estará en función del radio atómico, para lo cual es necesario un poco de razonamiento y aplicar algunos conceptos de geometría básica. Una vez encontrado el volumen de la celda unitaria, lo que resta es hacer la división del volumende los átomos dentro de la celda unitaria, entre el volumen de la celda unitaria y tienes listo el valor del factor de empaquetamiento FE. A continuación veremos unos ejemplos de FE en lo que van incrementando el grado de complejidad del razonamiento geométrico.
Aplicaciones de la Difusión
La difusión puede ser definida como el mecanismo por el cual la materia es transportada por la materia. Losátomos de gases, líquidos y sólidos están en constante movimiento y se desplazan en el espacio tras un período de tiempo. En los gases, el movimiento de los átomos es relativamente veloz, tal efecto se puede apreciar por el rápido avance de los olores desprendidos al cocinar o el de las partículas de humo. En los líquidos, los átomos poseen un movimiento más lento, esto se pone en evidencia en elmovimiento de las tintas que se disuelven en agua líquida. El transporte de masa en líquidos y sólidos se origina generalmente debido a una combinación de convección (movilización de fluido) y difusión. En los sólidos, estos movimientos atómicos quedan restringidos (no existe convección), debido a los enlaces que mantienen los átomos en las posiciones de equilibrio, por lo cual el único mecanismode transporte de masa es la difusión. Sin embargo las vibraciones térmicas que tienen lugar en sólidos permiten que algunos átomos se muevan. La difusión de éstos en metales y aleaciones es particularmente importante si consideramos el hecho de que la mayor parte de las reacciones en estado sólido llevan consigo movimientos atómicos; como ejemplo se pueden citar la formación de núcleos ycrecimiento de nuevos granos en la re cristalización de un metal trabajado en frío y la precipitación de una segunda fase a partir de una solución sólida.
 
MECANISMOS DE DIFUSIÓN
Existen dos mecanismos principales de difusión en los átomos en una estructura cristalina: (1) mecanismo de vacantes o sustitucional, y (2) el mecanismo intersticial.
1. Mecanismo de difusión por vacantes o sustitucionesLos átomos pueden moverse en las redes cristalinas desde una posición a otra si hay presente suficiente energía de activación, proporcionada ésta por la vibración térmica de los átomos, y si hay vacantes u otros defectos cristalinos en la estructura para que ellos los ocupen. Las vacantes en los metales son defectos en equilibrio, y por ello algunos están siempre presentes para facilitar que tenga...