Estructuras de sólidos cristalinos

Estructuras de sólidos cristalinos

José Miguel Saravia Silva

Principios electromecánicos

Instituto IACC

29/08/2021

Desarrollo

a) El carbono, conocido como “el rey de los elementos”, es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre y presenta diferentes estructuras sólidas a temperatura ambiente (alótropos de carbono). Complete la tabla, para los diferentes alótropos presentados (3 puntos).

b) Para los gráficos que se presentan a continuación obtenga el índice de Miller (2 puntos).

[pic 5]

Figura 1                                                                                 Figura 2

Corte:     (-                                                             Corte:      (-[pic 6][pic 7]

Inverso:  (-2   -2   1)                                                              Inverso:  (-2   1   1)

Plano:     (                                                                 Plano:     ([pic 8][pic 9]

c) En el contenido de la semana se explicó que uno de los métodos para obtener el índice de Young consiste en obtener la velocidad del sonido en el material, entonces ¿cómo se llama este método? Explique, en no más de un párrafo, el principio de funcionamiento de este método y adjunte una ilustración donde se muestre los instrumentos y demás equipos utilizados en dicho ensayo (2 puntos).

El método de ultrasonido es posible obtenerlo gracias a la medición de la velocidad de propagación ultrasónica, La naturaleza ultrasónica se presenta con frecuencias altas y longitudes de ondas cortas, apropiadas para el ensayo de los materiales, especial para inspeccionar el interior de las piezas que ofrecen una trayectoria continua a la propagación de las ondas sonoras. Para generar una onda ultrasónica, se utiliza un transductor piezoeléctrico que convierte las señales eléctricas en señales sonoras, y vice versa. El transductor consiste en un cristal (de cuarzo) piezoeléctrico insertado en un alojamiento a prueba de agua, que facilita su conexión eléctrica a un generador o transmisor-receptor de pulsos; en el modo de transmisión, se aplica al cristal un pulso de energía eléctrica de corta duración y alto voltaje, provocando que cambie rápidamente su configuración geométrica, deformándose, y emitiendo un pulso de energía acústica (onda) de alta frecuencia. En el modo de recepción, la onda ultrasónica realiza una trayectoria acústica a través del material de ensayo, comprimiendo el cristal receptor, produciendo una señal eléctrica que se amplifica y se procesa en el receptor. Estos 6 pulsos generados y recibidos por transductores piezoeléctricos deben estar acústicamente acoplados con el material que se ensaya (Santos et al., 2005). Para la estimación del módulo de elasticidad a través del método de propagación del sonido es posible utilizar un equipo de ultrasonido como por ejemplo el Sylvatest. Definitivamente, la velocidad de propagación del sonido es el mejor método para estimar el Módulo de elasticidad en los materiales.

...