Tarea
Páginas: 7 (1646 palabras)
Publicado: 5 de marzo de 2013
3.1 Las redes espaciales & la celda unitaria
La estructura física de los materiales sólidos de importancia en ingeniería depende principalmente del ordenamiento de los átomos, iones o moléculas que constituyen el sólido, y de las fuerzas de enlace entre ellos. Si los átomos o iones de un sólido están ordenados de acuerdo con un patrón que se repite en el espacio, forman un sólido que tieneun orden de largo alcance (OLA) al cual se le llama sólido cristalino o material cristalino.
3.2 Sistemas cristalinos & redes de Bravais
Muchos de los 7 sistemas cristalinos tienen variaciones de la celda unitaria A.J Bravais demostró que con 14 celdas unitarias estándar se pueden escribir todas las redes posibles. Existen 4 tipos básicos de celdas unitarias: 1) sencilla, 2) centrada enel cuerpo, 3) centrada en las caras & 4) centrada en las bases.
En el sistema cúbico hay tres tipos de celdas unitarias: cúbica sencilla, cúbica centrada en el cuerpo & cúbica centrada en las caras. La celda unitaria tetragonal centrada en las caras no existe pero se puede construir con cuatro celdas unitarias tetragonales centradas en el cuerpo. El sistema monoclínico tiene celdasunitarias simples & centradas en la base, & los sistemas romboédrico, hexagonal & triclínico tienen sólo celdas unitarias simples.
3.3 Principales estructuras cristalinas metálicas
La mayoría de los metales puros (aprox. 90%) cristalizan al solidificar en tres estructuras cristalinas compactas: cúbica centrada en el cuerpo (BBC), cúbica centrada en las caras (FCC) & hexagonalcompacta (HCP).
Las 14 celdas de Bravais agrupadas según los sistemas cristalinos. Las esferas indican puntos de la red que, cuando están situados en las caras o en los vértices, son compartidos con otras celdas unitarias idénticas.
3.3.2 Estructura cristalina cúbica centrada en las caras (FCC)
La celda unitaria FCC, tiene un equivalente de cuatro átomos por celda unitaria. Los ochos octavos delos vértices cuentan como un átomo, & los seis medios átomos que están sobre las caras del cubo contribuyen con otros tres átomos, que dan un total de cuatro átomos por celda unitaria.
El APF para la estructura cristalina FCC es de 0.74, que es mayor que el factor 0.68 de la estructura BCC. Un APF de 0.74 es el máximo de compacto posible para “átomos esféricos”.
3.3.3 Estructura cristalinahexagonal compacta (HCP)
El APF de la estructura cristalina HCP es de 0.74, es el mismo que de estructura FCC, ya que en ambas estructuras los átomos están empacados lo más juntos posible. En ambas estructuras, HCP & FCC, cada átomo está rodeado de 12 átomos, por tanto, cada átomo tiene un número de coordinación de 12. Las diferencias entre el ordenamiento atómico en las estructurascristalinas FCC & HCP se expondrán en la sección 3.8.
3.4 Posiciones del átomo en celdas unitarias cúbicas
Para situar las posiciones atómicas en las celdas unitarias cúbicas se utilizan los ejes cartesianos x, y & z.
En cristalografía, la zona positiva del eje x es generalmente situada hacia afuera del papel, la zona positiva del eje y es la situada hacia la derecha del papel, y la zonapositiva del eje z es la situada hacia arriba del papel. Las zonas negativas son las opuestas a las que se han descrito.
3.6 Índices de Miller para los planos cristalográficos en celdas unitarias cúbicas
A veces es necesario referirse a los planos reticulares específicos de los átomos que se encuentran en una estructura cristalina, o puede ser interesante conocer la orientación cristalográficade un plano o de grupos de planos en una red cristalina.
3.8 Estructuras cristalinas FCC & HCP
Las estructuras cristalinas HCP & FCC son estructuras compactas. Esto es, sus átomos que se consideran aproximadamente como “esferas”, están empaquetados lo más juntos posible de forma que se alcanza un factor de empaquetamiento de 0.74 a la 6ta potencia.
3.8.2 Estructura cristalina...
La estructura física de los materiales sólidos de importancia en ingeniería depende principalmente del ordenamiento de los átomos, iones o moléculas que constituyen el sólido, y de las fuerzas de enlace entre ellos. Si los átomos o iones de un sólido están ordenados de acuerdo con un patrón que se repite en el espacio, forman un sólido que tieneun orden de largo alcance (OLA) al cual se le llama sólido cristalino o material cristalino.
3.2 Sistemas cristalinos & redes de Bravais
Muchos de los 7 sistemas cristalinos tienen variaciones de la celda unitaria A.J Bravais demostró que con 14 celdas unitarias estándar se pueden escribir todas las redes posibles. Existen 4 tipos básicos de celdas unitarias: 1) sencilla, 2) centrada enel cuerpo, 3) centrada en las caras & 4) centrada en las bases.
En el sistema cúbico hay tres tipos de celdas unitarias: cúbica sencilla, cúbica centrada en el cuerpo & cúbica centrada en las caras. La celda unitaria tetragonal centrada en las caras no existe pero se puede construir con cuatro celdas unitarias tetragonales centradas en el cuerpo. El sistema monoclínico tiene celdasunitarias simples & centradas en la base, & los sistemas romboédrico, hexagonal & triclínico tienen sólo celdas unitarias simples.
3.3 Principales estructuras cristalinas metálicas
La mayoría de los metales puros (aprox. 90%) cristalizan al solidificar en tres estructuras cristalinas compactas: cúbica centrada en el cuerpo (BBC), cúbica centrada en las caras (FCC) & hexagonalcompacta (HCP).
Las 14 celdas de Bravais agrupadas según los sistemas cristalinos. Las esferas indican puntos de la red que, cuando están situados en las caras o en los vértices, son compartidos con otras celdas unitarias idénticas.
3.3.2 Estructura cristalina cúbica centrada en las caras (FCC)
La celda unitaria FCC, tiene un equivalente de cuatro átomos por celda unitaria. Los ochos octavos delos vértices cuentan como un átomo, & los seis medios átomos que están sobre las caras del cubo contribuyen con otros tres átomos, que dan un total de cuatro átomos por celda unitaria.
El APF para la estructura cristalina FCC es de 0.74, que es mayor que el factor 0.68 de la estructura BCC. Un APF de 0.74 es el máximo de compacto posible para “átomos esféricos”.
3.3.3 Estructura cristalinahexagonal compacta (HCP)
El APF de la estructura cristalina HCP es de 0.74, es el mismo que de estructura FCC, ya que en ambas estructuras los átomos están empacados lo más juntos posible. En ambas estructuras, HCP & FCC, cada átomo está rodeado de 12 átomos, por tanto, cada átomo tiene un número de coordinación de 12. Las diferencias entre el ordenamiento atómico en las estructurascristalinas FCC & HCP se expondrán en la sección 3.8.
3.4 Posiciones del átomo en celdas unitarias cúbicas
Para situar las posiciones atómicas en las celdas unitarias cúbicas se utilizan los ejes cartesianos x, y & z.
En cristalografía, la zona positiva del eje x es generalmente situada hacia afuera del papel, la zona positiva del eje y es la situada hacia la derecha del papel, y la zonapositiva del eje z es la situada hacia arriba del papel. Las zonas negativas son las opuestas a las que se han descrito.
3.6 Índices de Miller para los planos cristalográficos en celdas unitarias cúbicas
A veces es necesario referirse a los planos reticulares específicos de los átomos que se encuentran en una estructura cristalina, o puede ser interesante conocer la orientación cristalográficade un plano o de grupos de planos en una red cristalina.
3.8 Estructuras cristalinas FCC & HCP
Las estructuras cristalinas HCP & FCC son estructuras compactas. Esto es, sus átomos que se consideran aproximadamente como “esferas”, están empaquetados lo más juntos posible de forma que se alcanza un factor de empaquetamiento de 0.74 a la 6ta potencia.
3.8.2 Estructura cristalina...
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