Ingenier a de materiales met licos


Ingeniería de materiales metálicos
Unidad 1
Configuraciones estructurales




Índice












1 Configuraciones estructurales

1.1Fuerzas de unión
Fuerzas que mantienen a los átomos unidos formando moléculas.
Enlace iónico: Resulta de la atracción mutua de las cargas positivas (+) y negativas (-). Elementos como el sodio (Na) y el calcio (Ca), que contienen uno o dos electrones de sus capasde valencia, tienden a soltar estos electrones de valencia con facilidad y entonces están cargados positivamente. Cuando un átomo pierde (o gana) electrones, y por es consecuencia, adquiere una carga eléctrica, decimos que se ha ionizado

Enlace covalente: La estructura electrónica de un átomo es especialmente estable si contiene 8 electrones. Algunas veces, un átomo compartirá electrones devalencia con un átomo vecino con el objeto de satisfacer esa configuración estable. Este compartir de electrones produce fuerzas de atracción entre los átomos involucrados y se denomina enlace covalente.

Enlace metálico: Este proceso resulta de un corazón cargado positivamente de un átomo; en donde el corazón del núcleo mas los electrones extranucleares y los electrones disociados de ese átomoparticular. Los electrones de valencia desligados en esta estructura metálica, son libres de derivar por ahí y asociarse con varios corazones de iones positivos. Por esta razón constituyen lo que con frecuencia se describe como una nube o gas electrónico. Es esta combinación de corazones con carga positiva y de la nube electrónica que los rodea, lo que produce las fuerzas de atracción del enlacemetálico.



Fuerzas de van der Waals: La atracción atómica interatómica de van der Waals es relativamente débil y por lo tanto no se considera extremadamente importante con respecto a los materiales de ingeniería. A veces las fuerzas de van der Waals son las únicas fuerzas que operan entre átomos. La condensación o atracción entre los átomos de los gases nobles demuestran que existen fuerzasinteratómicas débiles que unen a los átomos. Estas fuerzas que consisten de una interacción coulombica débil son las fuerzas de van der Waals.



1.2 Cristalografía
Estructuras cristalinas
La mayor parte de los materiales estructurales y tecnológicos, son de naturaleza cristalina. Esto es, poseen un arreglo ordenado o repetitivo o periódico de átomos (iones) enlazados en las tres dimensiones. Existen 7tipos de sistemas cristalinos.
El arreglo espacial de los puntos equivalentes en un sistema de cristal se llama latice espacial; en un sólido cristalino, estos puntos son las posiciones de los átomos en un latice espacial. Cuando este arreglo comprende el entramado repetitivo más pequeño de sitios en el cristal se le llama celda unitaria.
Cubica simple: Básicamente, el cristal cubico consta de una“caja cuadrada” con los centros de los átomos ubicados en las ocho esquinas. Los ocho átomos localizados en las esquinas se ubican de modo que la distancia entre sus centros sea a, que es la constante de latice o parámetro del latice.


Numero de coordinación: Otro índice de la eficiencia de la condensación atómica es la cantidad de átomos vecinos más próximos que se tiene. La cantidad de estosátomos circundantes se llama número de coordinación y mientras más alto sea, el arreglo de la condensación atómica en un cristal será más eficiente y la estructura será más estable.

Cubica de cuerpo centrado: Un átomo esta en el centro de la estructura cubica y es equidistante de los ocho átomos de las equinas. Este átomo central está contenido totalmente dentro de las fronteras de la celda unitaria,de donde el nombre de “cuerpo centrado”.




Arreglo cubico de faz centrada: Difiere de las estructuras cristalinas que se vieron antes, porque en cada faz del cubo existe un átomo colocado en ella. De nuevo se separo mucho al arreglo de la celda, con la intención de que la localización de los átomos sea clara. El parámetro o constantes del latice se representa con a.






Hexagonal de...