Defectos Puntuales En Los Solidos

Los defectos en los sólidos

Hasta el momento, conocimos la clasificación de las estructuras de los

materiales. Los materiales pueden ser clasificados de la siguiente manera:

1. Cristalinos: Aquéllos que tienen arreglos periódicos y ordenados.

2. Policristalinos: Aquellos materiales que se constituyen de varias

estructuras cristalinas, pero con diferente orientación o dirección. Es

decir, se componen de pedacitos de cristales.

3. Amorfos: Son aquellos que simplemente no tienen pies ni cabeza, por

donde sea que los veas, no tienen un orden o una secuencia, están

todos dispersos.

Ahora es importante que sepamos de acuerdo a la clasificación de los

materiales que tipo de estructura van a tener:

1. Metales: Los metales todos tienen estructura cristalina.

2. Cerámicos: Tienen estructuras cristalinas y policristalinas. Pero es

importante destacar que las estructuras cristalinas son muy

complicadas de formar, éstas estructuras las miraremos más adelante

en el cuatrimestre.

3. Polímeros: Los polímeros rara vez suelen ser cristalinos, suelen ser

amorfos debido a sus enlaces y cadenas poliméricas. De igual manera

su estructura la miraremos con mas detenimiento avanzando el

cuatrimestre.

Como se mencionó en clase NO TODOS LOS MATERIALES SON

PERFECTOS. Esto significa que tendrán diferentes defectos en su estructura

cristalina. De hecho, muchas de las propiedades de los materiales dependen

de su estructura y los defectos que contengan. Normalmente solemos asociar

mentalmente la palabra defecto con algo malo. En la ciencia e ingeniería de

materiales a veces los defectos son buenos.

Un defecto cristalino es una irregulariduad en la estructura cristalina. Las

imperfecciones de los cristales se clasifican de acuerdo a su geometría o

dimensión:

1. Defectos de punto

2. Defectos de línea (1 dimensión)

3. Defectos de interfaz o límites de grano (2 dimensiones)

4. Defectos de volumen o bulto (3 dimensiones)

Defectos de punto o defectos puntuales

Los defectos puntuales están asociados con una o dos posiciones atómicas e

incluyen: vacantes (lugares vacíos en la red), intersticiales (átomos que

ocupan lugares que no forman parte de la red) y las impurezas. Los primeros

dos defectos (vacantes e intersticiales) se pueden observar en la figura

siguiente.

Impurezas en Sólidos

Una solución sólida se forma al añadir átomos de impurezas a un sólido

siempre y cuando se conserve la estructura cristalina original.

Una solución sólida se compone de dos sustancias el solvente y el soluto.

El solvente es el material de mayor concentración (que hay más), también se

le conoce como material anfitrión. El soluto es el material con menor

concentración (que hay menos).

Los factores que influyen para que se lleve a cabo satisfactoriamente una

solución sólida son los siguientes:

1. Radio Atómico

2. Estructura Cristalina

3. Electronegatividad

4. Valencia

Se puede decir que para lograr una buena solución se requiere que los

átomos tengan: radios atómicos y electronegatividades similares, y ambos

elementos deben tener la misma estructura cristalina y una valencia igual o

menor que el material solvente.

Las impurezas (que se utilizan para las soluciones sólidas) también pueden

considerarse como defectos puntuales (aunque más que defectos son

benéficos).

Las impurezas se clasifican de acuerdo al espacio que ocupan en la red

cristalina del material anfitrión. Impurezas Sustitucionales (si

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