Solidos Cristalinos
Existen siete sistemas cristalinos basados en la geometría de las longitudes axiales y ángulos interaxiales de la celdilla unidad, con catorce subretículosbasados en la distribución interna de ésta.
En los metales las celdillas unidad de las estructuras cristalinas más comunes son: cúbica centrada en el cuerpo (bcc), cúbica centrada en las caras ( fcc) y hexagonal compacta (hcp) que es una variación compacta de la estructura hexagonal simple.
En estos sistemas cristalinos, las direcciones se indican por los índices de Miller, enteros positivos onegativos como [uvw], las familias de direcciones se indican por los índices ‹uvw›, los planos cristalinos se indican por los inversos de las intersecciones axiales del plano, con la transformación de las fracciones a los enteros proporcionales, (hkl), la familia de los planos se indican {hkl}.
En los cristales hexagonales los planos cristalográficos se indican como (hkil), estos índices son losrecíprocos de las intersecciones del plano sobre los ejes a1, a2, a3 y c de la celdilla unidad hexagonal de la estructura cristalina; las direcciones cristalinas en los cristales hexagonales se indican como [uvtw].
Utilizando el modelo de la esfera rígida para los átomos, se pueden calcular las densidades atómicas volumétricas, planar y lineal en las celdillas unidad. Los planos en los que losátomos están empaquetados tan juntos como es posible se denominan planos compactos. Los factores de empaquetamiento atómico para diferentes estructuras cristalinas pueden determinarse a partir del modelo atómico de esferas rígidas. Algunos metales tienen diferentes estructuras cristalinas a diferentes rangos de presión y temperatura, este fenómeno se denomina alotropía.
Las estructurascristalinas de sólidos cristalinos pueden determinarse mediante análisis de difracción de rayos X utilizando difractómetros por el método de muestra en polvo. Los rayos X son difractados por los cristales cuando se cumplen las condiciones de la ley de Bragg.
ORDENAMIENTOS
| FIGURA Los niveles del arreglo atómico en los materiales: (a) los gases inertes no tienen un orden regular en sus átomos. (b, c)Algunos materiales, incluyendo el vapor de agua y el vidrio, tienen orden en una distancia muy corta. (d) Los metales y muchos otros sólidos tienen un orden regular de los átomos que se extiende por todo del material. |
Estructura Cristalina: se refiere al tamaño, la forma y la organización atómica dentro de la red de un material.Red : Conjunto de puntos, conocidos como puntos de red, queestan ordenados de acuerdo a un patron que se repite en forma identica.Puntos de Red : Puntos que conforman la red cristalina. Lo que rodea a cada punto de red es identico en cualquier otra parte del material.Celda Unitaria : es la subdivision de la red cristalina que sigue conservando las caracterisiticas generales de toda la red. | |
| Redes espaciales de Bravais:14 celdas unidad estándarpueden describir todas las unidades reticulares posibles de puntos equivalentes en una red tridimensional.La estructura cristalina se especifica indicando la adecuada malla de Bravais y las posiciones de los átomos en la celda unitaria.Parametro de Red : Longitudes de los lados de las celdas unitarias y los ángulos entre estos lados.Numero de Coordinacion : el numero de atomos que tocan a otro enparticular, es decir el numero de vecinos mas cercanos, indica que tan estrechamente estan empaquetados los atomos. |
Estructura cúbica centradaFormada por un átomo del metal en cada uno de los vértices de un cubo y un átomo en el centro. Los metales que cristalizan en esta estructura son: hierro alfa, titanio, tungsteno, molibdeno, niobio, vanadio, cromo, circonio, talio, sodio y potasio. | |...
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