Configuraciones Estructurales

Imperfecciones cristalinas.

Se definen como defectos a las desviaciones que son observadas, por métodos experimentales, con referencia a la estructura cristalina descrita con anterioridad. Según la dimensión del espacio ocupado por el defecto se clasifican en:

a) Vacante o ausencia de átomos aislados en ciertas posiciones cristalinas: Las vacantes se producen durante el proceso de solidificación por las perturbaciones locales, cifrándose en N0 la densidad de vacantes específicos para cada proceso y material.

b) Dislocaciones, o ausencia conjunta de átomos alineados en subplanos: La existencia de dislocaciones en los materiales metálicos justifican la plasticidad y fluencia que los caracterizan y diferencian frente a los cerámicos. Estos aun teniendo también estructura cristalina no permiten los procesos de plastificación.

c) Bordes de grao, o amorfismo espacial de la estructura atómica: que hace de nexo de unión de las estructuras cristalinas, que constituyen los mono cristales, con diferente orientación espacial.

Defectos lineales.

Se dan a nivel de varios átomos confinados generalmente a un plano. Los defectos lineales más importantes en los materiales son las dislocaciones. Las dislocaciones se generan durante la solidificación o la deformación plástica de los materiales cristalinos, y consisten en planos extra de átomos insertados en la estructura cristalina.

Las dislocaciones están formadas por los átomos originales del material. Debido a que el plano de átomos esta insertado en la estructura en lugares no definidos por la misma, las dislocaciones causan la deformación del material cercano a ellas.

Los átomos en estructura perfecta se encuentran a una distancia fija de equilibrio entre sí. La presencia de las dislocaciones altera distancia de equilibrio.

Defectos superficiales.

El arreglo de los átomos o de los iones en los materiales diseñados tiene imperfecciones o defectos. Con frecuencia, estos defectos tienen un defecto profundo sobre las propiedades de los materiales.

Los defectos superficiales son los límites o los planos que separan un material en regiones, cada región tienen la misma estructura cristalina, pero distinta orientación.

La estructura de muchos materiales cerámicos y metálicos consiste en muchos granos. Un grano es una porción del material dentro de la cual el arreglo de los átomos es casi idéntico. Sin embargo, la orientación del arreglo de átomos, o estructura cristalina, es distinta en cada grano vecino.

Movimientos atómicos.

Todas las cosas están hechas de átomos: pequeñas partículas que se mueven en perpetuo movimiento, atrayéndose mutuamente cuando están a poca distancia, pero repeliéndose al ser apretadas unas contra otras.

Los átomos tienen 1 o 2x10 –8 cm de radio. Ahora bien, 10-8 cm se denomina un angstrom de modo que decimos que tienen 1 o 2 angstroms de radio.

Otra forma de recordar este tamaño es la siguiente: si se ampliara una manzana hasta el tamaño de la Tierra, entonces los átomos de la manzana tendrían aproximadamente el tamaño de la manzana original.

Los átomos o iones de un sólido se ordenan en una disposición que se repite en tres dimensiones, forman un sólido del que se dice tiene una estructura cristalina, se dice también que es un sólido cristalino o un material cristalino.

Difusión y mecanismos de difusión.

La difusión puede ser definida como el mecanismo por el cual la materia es transportada por la materia. Los átomos de gases, líquidos y sólidos están en constante movimiento y se desplazan en el espacio tras un período de tiempo.

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