Materiales soldos y cristalinos

ESTRUCTURA DE LOS SÓLIDOS
CRISTALINOS
Y SUS
IRREGULARIDADES

Universidad de Atacama - Departamento de Metalurgia
INGENIERIA DE MATERIALES NIVEL 201

Arreglo Atómico
•

Describe la estructura de los materiales indicando la posición
optada por los átomos e iones en las sustancias.

•

Desempeña un papel muy importante en la determinación de la
estructura y del comportamiento de unmaterial sólido.

•

En los metales, ciertos ordenamientos permiten una ductilidad
excepcional, en otros materiales, produce una gran resistencia.

•

Las imperfecciones en el arreglo atómico explican tanto la
deformación como el endurecimiento de muchos materiales sólidos.

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Existen tres niveles de organización de átomos.

 Sin orden

 Ordenamiento particular (de corto alcance)

 Ordenamiento general (de largo alcance)

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Arreglo Atómico

Sin orden: Los átomos y moléculas carecen de una arregloordenado,
en el caso de los gases se distribuyen aleatoriamente en el espacio
disponible

Xenón
Argón

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Ordenamiento de corto alcance: El arreglo se restringe solamente a
átomos circunvecinos (agua, cerámicos, polímeros).
Ejemplo: agua en estado vapor, vidrios cerámicos (sílice), polímeros
Vapor deagua

Vidrio de
silicato

Metano

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Ordenamiento de largo alcance: El arreglo se distribuye por todo el
material. Los átomos forman un patrón repetitivo, regular, en forma de
red.

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Grafito
Diamante

Cobre

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 El arreglo atómico difiere de un material a otro en forma y
dimensión, dependiendo del tamaño de los átomos y del tipo
de enlace entre ellos.
 En el caso de los metales, cuando estos están en estadosólido, sus átomos se alinean de manera regular en forma de
mallas tridimensionales. Estas mallas pueden ser
identificadas fácilmente por sus propiedades químicas,
físicas o por medio de los rayos X

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Microestructura
Orden de largo alcance (cristal): al solidificar el

Sólidos

material, los átomos sesitúan según un patrón
tridimensional repetitivo, en el cual cada átomo
está enlazado con su vecino más próximo en
forma ordenada por todo el material.

Corto alcance (amorfo): carecen de un
ordenamiento atómico sistemático y regular a
distancias atómicas relativamente grandes.

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Estructuracristalina

Estructura amorfa

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Arreglos atómicos de la sílice (a) sílice cristalina (b) sílice amorfa

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En un material cristalino, los átomos se sitúan en una disposición
repetitiva o periódica a lo largo de muchasdistancias atómicas.

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Modelo de las esferas rígidas: se consideran los átomos (o iones)
como esferas sólidas con diámetros muy bien definidos. Las esferas

representan átomos macizos en contacto

Cristal: conjunto de átomos ordenados según un arreglo periódico en
tres dimensiones
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