Defectos E Imperfecciones Cristalinas

DEFECTOS E IMPERFECCIONES CRISTALINAS

Las imperfecciones se clasifican según su geometría y forma así:

• Defectos puntuales o de dimensión cero

• Defectos lineales o de una dimensión llamados también dislocaciones

• Defectos de SUPERFICIE

También deben incluirse los defectos macroscópicos tales como fisuras, poros y las inclusiones extrañas.

DEFECTOS PUNTUALES

VACANTE: Constituye el defecto puntual más simple. Es un hueco creado por la pérdida de un átomo que se encontraba en esa posición. Puede producirse durante la solidificación por perturbaciones locales durante el crecimiento de los cristales. También puede producirse por reordenamientos atómicos en el cristal ya formado como consecuencia de la movilidad de los átomos.

El número de vacantes en equilibrio Nv para una cantidad dada de material, se incrementa con la temperatura de acuerdo a la ecuación:

Donde Nv es el número de vacantes por metro cúbico

N es el número de puntos en la red por metro cúbico

Q es la energía requerida para producir una vacancia (J/átomo)

T es la temperatura en °K

K es la constante de Boltzmann de los gases (1.38 x 10-23J/átomo°K) ó 8.62 x

10-5eV/átomo°K

Las vacantes pueden trasladarse cambiando su posición con sus vecinos. Este proceso es importante en la migración o difusión de los átomos en el estado sólido, sobre todo a altas temperaturas donde la movilidad de los átomos es mayor.

DEFECTOS INSTERSTICIALES

Algunas veces, un átomo extra se inserta dentro de la estructura de la red en una posición que normalmente no está ocupada formando un defecto llamado “Defecto intersticial”.

Generalmente este tipo de defecto introduce relativamente grandes distorsiones en los alrededores puesto que normalmente el átomo es sustancialmente más grande que la posición intersticial en la que se sitúa. Consecuentemente la formación de este defecto no es muy probable. Se pueden introducir en una estructura por radiación.

DEFECTO INSTITUCIONALES

Este defecto se introduce cuando un átomo es reemplazado por un átomo diferente. El átomo sustituyente puede ser más grande que el átomo original y en ese caso los átomos alrededor están a compresión ó puede ser más pequeño que el átomo original y en este caso los átomos circundantes estarán a tensión. Este defecto puede presentarse como una impureza o como una adición deliberada en una aleación

DEFECTO FRENKEL

Es una imperfección combinada Vacancia – Defecto intersticial. Ocurre cuando un ion salta de un punto normal dentro de la red a un sitio intersticial dejando entonces una vacancia.

DEFECTO SCHOTTKY

Es un par de vacancias en un material con enlaces iónicos. Para mantener la neutralidad, deben perderse de la red tanto un catión como un anión

DEFECTOS DE LINEA (DISLOCACIONES)

Son defectos que dan lugar a una distorsión de la red centrada en torno a una línea. Se crean durante la solidificación de los sólidos cristalinos o por deformación plástica, por condensación de vacantes.

DISLOCACIÓN DE CUÑA

Se crea por inserción de un semiplano adicional de átomos dentro de la red. Los átomos a lado y lado del semiplano insertado se encuentran distorsionados. Los átomos por encima de la línea de dislocación, que se

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