Deformación plástica

Deformación plástica

De los tres tipos de materiales estudiados los metales y los polímeros son susceptibles de deformación prácticamente a temperatura ambiente, esta clase está dedicada sólo a los metales ¿por qué se forma prácticamente metal? en primer lugar por el tipo de enlaces que tiene en la figura tenemos el esquema de un sólido metálico con todos sus cationes formando una red cristalina y los electrones de localizado de sus átomos están formando una nube todos los cationes son equivalentes y por eso es fácil reemplazar uno por otro, en el caso de la figura los cationes son iguales pero si fueran distintos metales, la explicación sería la misma, cuando decimos que son equivalentes queremos decir que si yo aplico una fuerza de corte como ésta los átomos se van a desplazar rompiendo los enlaces anteriores y formando nuevos enlaces con los nuevos vecinos a esto es lo que llamamos una deformación plástica ya que los átomos no vuelven a su posición anterior sino que se han desplazado hacia una nueva posición de equilibrio y esto es posible gracias a que los electrones de los metales no están comprometidos con ningún átomo en particular, según lo dicho y comparando el enlace metálico con enlace covalente iónico ¿por qué los cerámicos no se deforman prácticamente? otra característica que tienen los metales es que sus estructuras cristalinas suelen ser muy compactas, entendiendo por estructura compacta a la que posee muy poco espacio vacío entre los átomos, en la que los átomos están muy juntos unos de otros, el factor de empaquetamiento, se define entonces como la relación entre el volumen ocupado por los átomos, considerando los átomos como esfera masillas, y el volumen total de la celda cristalina, de las 14 redes de clave las más compactas de todas son la fcc y la hcp con un factor de empaquetamiento de 0.74 para ambas esto quiere decir que las estructuras cristalinas más compactas que existen tienen un 26% de vacío, vacío de átomos, el factor de empaquetamiento de la bcc es menor es de 0,68. a modo de ejemplo y para que tengamos un parámetro de comparación la celda cubica simple tiene un factor de empaquetamiento de 0.52, casi el 50% de la celda está vacía, y la del diamante tiene 0.34, es decir, que casi el 65% del estropee de diamante está vacía de átomos. los metales que tienen en general celdas fcc, bcc y hcp poseen factor de empaquetamiento más alto que el resto de los materiales, esto también quiere decir que, por lo general, son más densos y pesados que el resto de los materiales, y esto es también consecuencia del enlace metálico, que al momento de tener que formarse no tiene muchos problemas con los átomos vecinos, los electrones no le pertenecen a ninguno les pertenecen a todos a la vez. así como hemos definido factor de empaquetamiento también llamado factor de compactación, podemos definir otras dos propiedades de las estructuras cristalinas, planos principales y direcciones principales, el concepto es fácil, el plano principal es el en los planos más densamente poblados de átomos que hay en una estructura, mi dirección principal es la dirección más densamente poblada de átomos que hay en una estructura, fíjense que pasamos del factor de empaquetamiento en tres dimensiones, al plano principal en dos dimensiones y en dirección principal en una dimensión. aquí tenemos las tres estructuras principales, en el caso de la celda hexagonal, que será igual al hexagonal compacta, esta posee un solo plano principal que son los planos basales, a pesar que uno cuenta dos planos el de arriba y el de abajo, se trata siempre del mismo plano desplazado uno sobre otro, por eso decimos que tiene un solo plano principal y tiene tres direcciones principales que al igual que en el caso de los planos las otras tres direcciones que tiene esta cara son las mismas que estas tres nada más que desplazados, cualquier otro plano u otra dirección serán menos pobladas que las que mencionamos aquí y por lo tanto no son principales. en el caso de la celda fcc tenemos que este es unos planos principales, cada lado del triángulo pasa por 3 átomos, tiene otros tres aquí, están los cuatro planos principales que tienen la celda fcc, cada plano principal tiene tres direcciones principales que son los lados del triángulo. finalmente nos queda la bcc, la celda a veces tiene seis planos principales, son estos todos ellos atraviesen el átomo del centro, cada plano tiene dos direcciones principales que son las dos diagonales de los rectángulos, estas diagonales son las direcciones más densamente pobladas de átomos, de este plano también pasan por el átomo del centro.

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