Justificación sobre la importancia de la solidificación de cristales simples y sus métodos de fabricación

TAREA 1. Justificación sobre la
importancia de la solidificación
de cristales simples y sus
métodos de fabricación


Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática
Centro Asociado UNED María Zambrano (Málaga)

TAREA 1. Justificación sobre la importancia de la solidificación
de cristales simples y sus métodos de fabricación
Grado en Ingeniería Electrónica Industrial yAutomática
Miguel Campos Díaz

Índice
1. OBJETIVOS…………………………………………………………………………………….pág 3
2. CRISTALES SIMPLES O MONCRISTALES………………………………………....pág 3
3. PROCESO DE SOLIDIFICACIÓN……………………………………………………....pág 3
3.1. Tipos de solidificación / Cristalización………………………………pág 4
3.2. Defectos producidos durante la solidificación………………….pág 4
4. IMPERFECCIONES CRISTALINAS…………………………………………………….pág 5
4.1Defectos de punto…………………………………………………...……….pág5
4.2 Defectos de línea. Dislocaciones……………………………………….pág7
4.3 Defectos de superficie……………………………………………………...pág7
5. TRATAMIENTOS…………………………………………………………………………....pág7
5.1. Deformación plástica en frio…………………………………………...pág7
5.2. Tratamientos térmicos…………………………………………………….pág 8
5.3. Tratamientos termoquímicos……………………………………….…pág 9
5.4. Tratamientosmecánicos ………………………………………………..pág9
5.5. Tratamientos superficiales……………………………………………..pág 9
6. FABRICACIÓN DE CRISTALES SIMPLES……………………………………….…pág 9
7. CONCLUSIONES………………………………………………………………………..…pág 10
8. REFERENCIAS UTILIZADAS………………………………………………………..…pág 10

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TAREA 1. Justificación sobre la importancia de la solidificación
de cristales simples y sus métodos de fabricación
Grado en IngenieríaElectrónica Industrial y Automática
Miguel Campos Díaz

1. OBJETIVOS
El objetivo de este trabajo es el de conocer cómo se comportan los materiales monocristalinos tanto en
su formación en la solidificación como en los posteriores tratamientos a los que pueden ser sometidos
los materiales para adaptar sus propiedades a las necesidades de cada caso.
Veremos como la calidad del material estádirectamente ligada al grado de impurezas que este
contenga, las cuales provocan defectos en la estructura cristalina y a su vez al nivel de las propiedades
del material.
Partiremos desde los conceptos básicos de los materiales sólidos, centrando nuestra atención en las
estructuras cristalinas simples de un solo cristal y detallando los defectos que, inexorablemente, existen
en cualquier tipode estructura, fundamentalmente originados durante la solidificación del material,
aunque muchos de ellos también se forman y desarrollan durante su utilización al ser sometidos a todo
tipo de esfuerzos. Terminaremos la exposición con las formas de solidificación y los posibles fallos. Con
ello obtendremos una idea de la importancia que la solidificación se lleve a cabo con unas pautas paraconseguir la calidad deseada en el material final.
2. CRISTALES SIMPLES O MONOCRISTALES
Cuando la disposición atómica de un sólido cristalino es perfecta, sin interrupciones, a lo largo de toda la
muestra, el resultado es un monocristal. Todas las celdillas unidad están entrelazadas o unidas del
mismo modo y tienen la misma dirección. Los monocristales existen en la naturaleza, pero también sepueden generar artificialmente. El crecimiento de estos últimos es, por lo general, difícil, ya que el
medio se ha de controlar cuidadosamente. Si los extremos de un cristal simple crecen sin impedimentos
externos, el cristal adquiere forma geométrica regular con caras planas, como las que representan las
piedras preciosas. Su forma representa la forma cristalina. En los últimos años losmonocristales han
adquirido extraordinaria importancia en la tecnología moderna, sobre todo en microelectrónica, que
emplea monocristales de silicio y de otros semiconductores. Para este tipo de aplicaciones son
necesarios los cristales simples puesto que de lo contrario, los bordes de los granos entre cristales
destruirían las propiedades eléctricas de los dispositivos derivados de los...