Ciencias de los Materiales

República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Educación Universitaria, Ciencia y Tecnología

Universidad Nacional Experimental Marítima del Caribe

Escuela Náutica de Venezuela

Ingeniería Marítima

Semestre IV

Unidad Curricular: Ciencias de los Materiales

Sección “B OP”

ACTIVIDAD ESCRITA #2

Docente:                                                                        Estudiantes:

Hurtado, Arlette                                                                Fernández, Miguel C.I: 26.254.586

Catia la mar, Enero del 2021

Preguntas

1. ¿Cuáles son las características de los sólidos cristalinos?
2. ¿Cuántos átomos por celdilla unidad hay en una estructura cristalina HCP? Factor de empaquetamiento de la estructura hexagonal compacta., ¿qué materiales tienen estructura HCP?
3. El níquel tiene una estructura cristalina FCC y un radio atómico de 1.23x10-10 m. Calcule el volumen que ocupan 1x106 átomos de Ni acomodados en celdas unitarias.
4. El diámetro atómico del hierro (BCC) es 0,2482 nm. Calcule el parámetro de red, a, de una red de Fe. El peso atómico del Fe es 55,85 Kg / Kmol. Calcule su densidad.
5. ¿Por qué hay estabilidad en la estructura cristalina de los metales? Justificar.
6. La masa atómica del sodio es 22.9898 y su densidad de 0.971 g/cm3. Sabiendo que su estructura es cúbica centrada en el cuerpo (BCC) responder las siguientes preguntas:

• ¿Cuántos átomos de sodio tiene la celda unidad?

• ¿Cuál es el parámetro de red del sodio?

• ¿Cuál es el volumen de la celda unidad?

• ¿Cuál es el radio atómico del átomo de sodio?

• ¿Cuál es el volumen del átomo de sodio (basado en el radio atómico)?

• ¿Cuál es la fracción volumétrica de la celda unidad ocupada por átomos de                 sodio?

1. ¿Qué es el polimorfismo referido a los metales?
2. ¿Cuáles son las condiciones más favorables para una solubilidad completa de un elemento en otro?
3. Distinga entre una solución sólida intersticial y una solución sólida sustitucional.
4. ¿Por qué existen imperfecciones en los materiales? Citar las imperfecciones estudiadas.
5. ¿Cuál de estas redes puede contener más átomos en sitios intersticiales (disueltos), la BCC o la FCC?

Respuestas

1. En estado sólido, las moléculas, átomos o iones que componen la sustancia en cuestión. Cristalino, con la combinación causada por una fuerza fuerte para formar Todo compacto. La mayor distancia entre sus partículas constituyentes es una característica Sólido y permite que la fuerza de unión funcione, crea una celosía. En él, la partícula ocupa una posición definida y su movimiento se limita a las vibraciones alrededor de los vértices de la red que los rodea. quedarse en cama. Por tanto, la materia sólida tiene su propia forma y volumen. más grande Algunos sólidos en la naturaleza son cristalinos, aunque a veces Las estructuras ordenadas no se reflejan en formas geométricas regulares visibles a simple vista.

Esto se debe a que suelen estar formados por un grupo de pequeños cristales. Posicionamiento de diferentes formas. La composición elemental de la celosía puede ser Es un átomo, una molécula o un ión, por lo que la gente no suele nombrar una molécula Cristal, no celosía elemental o celda unitaria, se repite una y otra vez También es una estructura periódica o rejilla.

Todos los sólidos cristalinos tienen Estructura periódica, por lo que los electrones ordinarios se ven afectados La energía potencial de la celosía también cambiará de alguna manera. Es periódico en tres direcciones en el espacio. de acuerdo a Mecánica cuántica, donde cada nivel de energía corresponde a un átomo. Aislado, cuanto más muestra, el número de átomos N Red, resultando en una serie de niveles realmente continuos, que juntos constituyen banda de poder.

1. En la estructura cristalina de HCP, hay 12 átomos en el ápice, y cada átomo ocupa  , hay 2 átomos en la superficie que ocupan solo  y 3 átomos internos, por lo que Como resultado, 12 × + 2 ×+ 3 = 6 átomos por celda unitaria en la estructura cristalina HCP. El coeficiente de empaquetamiento de la estructura cristalina de HCP viene dado por:[pic 1][pic 2][pic 3][pic 4]

Factor de Empaquetamiento = [pic 5]

Volumen de cada átomo: = [pic 6]

Número de átomos por celda = 6

Volumen de la celda unitaria = Área del Hexágono  Altura (h)[pic 7]

a (relación entre la arista y el radio) = 2r

Área del hexágono  h =  [pic 8][pic 9][pic 10]

h = 4r[pic 11]

Sustituyendo:

[pic 12]

El cadmio, el zinc, el magnesio, el cobalto y el titanio son cinco metales con estructura

cristalina HCP a temperatura ambiente (20°C). Estos metales poseen poca ductilidad y

resistencia debido a su estructura cristalina HCP.

1. El número de átomos por celda unitaria en la estructura cristalina de FCC serán 4 átomos. En otras palabras, hay 6 átomos en una cara, que ocupan , hay 8 [pic 13]

átomos en los vértices que ocupan un , dando 6 ×  + 8 × = 4 átomos por celda unitaria.[pic 14][pic 15][pic 16]

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