tecnologia de matriales

UNIVERSIDAD NACIONAL
AUTÓNOMA DE MÉXICO
Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA

LABORATORIO DE
TECNOLOGÍA
DE
MATERIALES

GUÍA TÉCNICA DE LAS PRÁCTICAS DE
LABORATORIO PARA EL PROFESOR Y EL
ALUMNO
Ing. Melisa Carmen Vargas Oliva
AGOSTO DEL 2012

PRÁCTICA 1
EMPAQUETAMIENTO ATÓMICO DE
LOS CRISTALES EN LOS METALES
OBJETIVO
1. Conocer las estructurascristalinas tridimensionales.
2. Describir con modelos las estructuras típicas de las estructuras cristalinas.
3. Identificar las celdas cúbicas más comunes para algunos materiales.

MATERIAL Y EQUIPO


13 esferas de unicel de 2.5 cm (o
material que deseen trabajar).



36 esferas de unicel de 5 cm (o material
que deseen trabajar).



38 varillas (del material que deseentrabajar).



Varitas de silicón (suficientes).



1 Pistola para silicón.



Pintura de agua (del tipo vinci) de
diferentes colores (por lo menos 4).



1 Pincelín o brocha para pintar las
esferas.

PROCEDIMIENTO
I. Consideraciones sobre empaquetamiento de esferas
a) Determinar cuántas esferas de 5cm pueden colocarse alrededor de una
esfera del mismo tamaño (empaquetar).Repetir la operación anterior con

esferas de 2.5 cm. Si todas las esferas son del mismo radio ¿cuántas esferas
rodean a la del centro?, ¿depende del tamaño de las esferas el
empaquetamiento? Comprobar con esferas de 2.5 cm de diámetro.
b) Colocar esferas por encima de la marcada, de forma que todas las esferas
la toquen.
II. Modelo A. Empaquetamiento hexagonal compacto (HCP)
a) Conectar lasesferas utilizadas en la parte I con las varillas (de plástico,
metal o madera), de forma que se obtengan los grupos indicados en la

siguiente

figura:

b) Colocar una capa de 3 esferas encima de la mesa, con el vértice del
triángulo hacia el experimentador.}
c) Colocar ahora la capa de 7 esferas, encima de las 3 esferas de antes, de
forma que la esfera central, ajuste exactamente enla depresión de la capa
del fondo.
d) Centrar la otra capa de 3 esferas, de forma que quede sobre la esfera
central de la capa grande y encima, directamente de las esferas de la capa
del fondo.

III. Modelo B. Empaquetamiento cúbico centrado en las caras (FCC)
a) Construir las capas que se muestran en la siguiente figura, usando esferas
de 5cm:

b) Colocar la primera capa plana encima dela mesa, poner la segunda capa
sobre la primera, de tal forma que las esferas descansen en los espacios de
la primera capa, añadir la tercera etapa, de forma que sus esferas estén
encima directamente de la primera capa. Este es el empaquetamiento que
se encuentra en los cristales de Cu, Ag, Al, entre otros.
IV. Modelo C. Empaquetamiento cúbico centrado en el cuerpo (BCC).
a) Construir lascapas que se muestran en la figura:

Utiliza las esferas de 5 cm del modelo A. Tener cuidado de dejar un
espacio aproximado de 1 cm entre las esferas, tal como se indica:

b) Colocar la esfera solitaria en el centro de la primera capa y después de la
tercer capa, de forma que sus esferas estén directamente encima de la
primera capa. Estudiar la simetría de este modelo y justificar sunombre.
Este tipo de empaquetamiento es típico de los metales alcalinos, por
ejemplo, del Na y K.
c) Por debajo de los 906°C, el hierro metálico cristaliza en una forma cúbica
centrada en el cuerpo llamada ferrita-α. Por encima de esta temperatura, la
forma estable es la ferrita-γ, que es cúbica centrada en las caras. A 1401°C
la forma cristalina cambia otra vez un sólido cúbico centrado en elcuerpo
llamado ferrita-δ.

CUESTIONARIO
1.- ¿Cuál es el número de coordinación del hierro de acuerdo con el apartado C?
2.- ¿Podría existir la misma situación por debajo de la esfera marcada , de acuerdo con lo
realizado en el apartado I?
3.- ¿Cuál es el número máximo de esferas de un mismo tamaño que puede estar en
contacto con una esfera central, de acuerdo con lo realizado en el apartado...