tecnologia de materiales

1.2 ESTRUCTURAS Y DEFECTOS CRISTALINOS.
En este tema comenzaremos nuestro estudio de los materiales metálicos .Encontramos que la estructura de estos materiales son más sencillas que la de los cerámicos o los polímeros (plásticos), pero lo que aprendamos sobre las características básicas de las estructuras metálicas será de valor para nuestra comprensión de los otros materiales. Para obtenerun conocimiento básico de cualquier material, no es suficiente mirarlo simplemente en el microscopio. Después de todo, las piedras fundamentales del edificio son los átomos por si mismos, de modo que es necesario comenzar con algunas de las propiedades atómicas. Luego encontraremos que los átomos están agrupados en celdas unitarias y que al juntar millones de celdas unitarias obtenemos losgranos que se ven en el microscopio. La compresión de la estructura de los granos es importante puesto que una pieza metálica no se estira unifórmenle como un pedazo de melcocha; se estira por la deformación de los granos individuales. Encontramos que las propiedades de un metal son diferentes según las diversas direcciones del grano.
ÁTOMOS METALICOS.
Las propiedades de un átomo estándeterminadas, en gran parte, por el número de electrones alrededor del núcleo y su organización. El número atómico nos indica el número de electrónico en órbita alrededor del núcleo y que el núcleo tiene una gran carga positiva que balancea la carga negativa de los electrones
Aun los primeros investigadores comprendieron que los electrones poseían energías y que rotaban a diferentes distancias delnúcleo. Partiendo de este concepto primario se trazaron sencillos bosquejos del átomo mostrándolos electrones en anillos o capas a diferentes niveles de energía.
Por ejemplo para el magnesio (numero atómico = 12), a la capa o anillo más cercana al núcleo aun la llamamos capa K , a la siguiente capa L , y así sucesivamente

Capa K Concepción antigua de laestructu-
ra atomica del magnecio (número
Capa L átomico =12). Los numerales en
Capa M las capas indican el número de
electrones por capa.
2 8 2 Electrones/ capaNúcleo






Pero investigadores posteriores encontraron diferencias en la energía y el espín entre los electrones de la misma capa, por lo cual se hizo necesario asignar cuatro números cuánticos a cada electrón en lugar de indicar simplemente la capa en la cual se encuentra.
Podemos decir que si fuéramos a localizar un objeto en el espacio tal como un electrón, necesitaríamos trescoordenadas y una cuarta si queremos definir su dirección de giro. Los símbolos de esos cuatro números son:

n El número cuántico principal indica la capa o anillo. La numeración empieza con el anillo interior. Así
para los electores en la capa K, n = 1 , para la capa L, n = 2, etc.
l El segundo número cuántico está limitado por el valor de n y debe ser un enteropositivo igual o
menor que n – 1 : En consecuencia , en la segunda capa del magnesio n = 2 mientras que l puede
tener los valores de 1 ó 0 .
ml El tercer número cuántico es igual o menor que l pero puede ser positivo o negativo. Por lo tanto en
la segunda capa de magnesio ml puede tener los valores de + 1 , 0, ó - 1.
ms Es el cuarto númerocuántico puede tener valores solamente de + ½ ó - ½ .
Este número indica la dirección del espín del electrón.

Con un concepto adicional podemos proceder a desarrollar los números cuánticos de los electrones de magnesio a manera de ejemplo. El postulado de Pauli establece que dos electrones no pueden tener los mismos cuatro números cuánticos.
Teniendo en cuenta esto, y...