Anisotropia

CONCEPTOS DE ISOTROPÍA Y

DE ANISOTROPÍA, TAMBIÉN DE

TEXTURA.

Anisotropía

Un material es anisótropo

cuando sus propiedades dependen de la

orientación según la cual se hace la

medición de ellas.

Tomemos el ejemplo de un

cristal CCC y de sus direcciones [100]

y [110]. Nótese que el ordenamiento

atómico a lo largo de estas direcciones

es muy diferente. Por ello, si medimos

el módulo elástico E según una

dirección [100], se obtiene un valor

muy distinto de aquel que se obtiene

según una dirección [110]. Y esto

ocurre con cualquier propiedad que

consideremos, tal como resistividad

eléctrica, susceptibilidad magnética,

coeficiente de dilatación lineal, etc. Tal

diferente comportamiento también se da

para los planos cristalinos; por ejemplo,

sólo los planos {111} son planos de

deslizamiento en un cristal metálico

CCC.

Así, los monocristales son

esencialmente anisótropos.

Texturas no cristalinas

En materiales como la madera o

bien un material compuesto formado

por una resina reforzada con fibras de

vidrio alineadas, se tendrán propiedades

muy diferentes según si se mide a lo

largo de las fibras o bien en otra

dirección. Ahí hay una forma de

anisotropía que se debe a textura por

fibras.

Isotropía

Un material es isótropo cuando

sus propiedades no dependen de la

dirección según la cual ellas son

medidas. Es decir, cuando una

propiedad tiene el mismo valor

independiente de la dirección según la

cual se hace la medida.

Los materiales amorfos (o no

cristalinos) son estrictamente isótropos.

Ello se debe a que no presentan

direcciones que difieran entre sí en su

tipo de orden atómico lineal, por no

haber orden cristalino.

Isotropía por compensación en

policristales

Frecuentemente en ingeniería,

particularmente para aplicaciones

estructurales, se emplean policristales.

En ocasiones, los policristales formados

por muchos granos (granos que son

monocristales anisótropos), pueden ser

considerados, en promedio, como

isótropos, según se verá.

Particularmente cuando la

estructura de un policristal está

recocida, se pueden tener granos con las

siguientes tres características de estos:

Finos: el tamaño de grano es

suficientemente pequeño como para

que, en la sección consi-derada haya

muchos granos.

De forma equiaxial: en el material no

hay direcciones preferenciales al mirar

los granos, por ejemplo, en un

microscopio óptico.

Con orientaciones cristalinas al azar:

por ejemplo, en un policristal de cobre,

de estructura CCC, los ejes OX-OY-OZ

de distintos granos, ejes

correspondientes a las aristas de las

celdas cristalinas respectivas, están

orientados al azar.

Consideremos un policristal para

el cual se cumplen las tres condiciones

anteriores. Ahora midamos alguna

propiedad según dos direcciones

diferentes del policristal, bajo la

condición de que tales direcciones

consideren muchos granos a lo largo y

que ellas no sean cristalográficamente

equivalentes. Entonces, las medidas

demódulo de Young, por ejemplo,

corresponderán a un

...